OPBLOCK

{printf("BRANCH Block");b四ak;} defauIt:

printf("O唯h氾rBlock"); }

実行給果(部分)

{} Blockー>BlocklD 6291457 BASICBlock‑> BlocklD 6291458 BASICBlock‑> BlocklD 6291459

ベ D

BASIC Block‑> BlocklD 6291460

ベ 9

{} Block司>BI田:klD 6291461 ‑‑(4) FORBlock‑> BlocklD 6291462 ←‑(3) IFBloc主ー>Block lD 6291463 ←‑{j) BASICBlock‑> BlocklD 6291464 {} Block ‑> Block lD 6291465

↓ifblock 6291463 (l) if(i<=10)

k=add(i++，k);←basic block 6291459 (2) else ↓for b10ck 6291462 (3)

第3章プログラムの構造を解析する 47

forU= 1; j<= 10; j++){←compound block 6291461 (4)

↓basic block 6291460 (5) dec(&i);

3 . 2 ブロック構造の解析

48 Sapidによるソフトウェア解析技法

サンプルプログラム

3‑4

ーブロック構造の解析

アルゴリズム:

1.各関数宣言オブジェクト(optionaldecl)を順番に選以以下の手続きを繰り返す 2.その関数宣言のトップブロックを求める

3 .

そのブロックと直接関連を持つブロックの

I d

を取得

4 . 3 .

で求めたブロックの情報を出力

#incIude <stdio.h>

#incIude <Sapid/Sapid.h>

一仇

を章

LJっu Ju

︐/

I f

M︐

h }

O川悦d↑

・伺UH叶H'1dU河

H H

p b I

日

b .

•

︐_S

・bO0

の一川刈 h u‑

刈別測も川駅釘‑D副創刊い

d m

J円・叩閣由

m m

四灯油尚

治

PL MM m

ιu EU Ru au

官X

LY tt tt

川

mv mV

岬r

mv nE JU JU AU AQ

O汀μ汀μ汀H汀H

LU Lu

‑L υ‑ LU l

‑‑ nu nv nu nu u M凶凶凶

‑凶

uv qu eu qu cu

?t mMint町，伽骨岬日〕 SpdObjld top̲block̲id， bllUd; int i;

SpdObjldArray opCaπay;

S凶Cursor市lk̲csr; SpdDBld dbld; dbld = spdOpenSDBO;

openModel(dbld);

/ / 1.各関数宣言オブジヱクト (optionaldecI)を同薦書に選び以下の手続きを繰り返す opCaπ~r = ~p~GetO均ldArray("optionaldecI"，NULL， NULL);

for (i = 0; i < opcarray.size; i++)

if(spdGetAttfValInt(opt̲array川[i]，"sort")==OPT ]UNCDEF){ getFuncName(opCarray.id[i]);

/ / 2

その関数宣言のトップブロックを求める

top̲block̲id = spdGetARelObj(opCarray.id[i]，"func̲bodyγany"); μ 3そのブロックと直f鵬を持つブロッ

p

のIdを開 lilk四r=spdGetRel0切lrii:t

( t o " . J > 1

田k̲id，"blk̲blk"， "p‑id"); whITe _((blk~id= spdGetRelObjt砧 csr))!=SAPID̲NON̲ID) {

ぶ i i d 宇・都民需品摘。説立田仇凶，

spdFreeCursor(blk一回r);

:

主 f : 臨す必蹴叫);

関数

getBlockTrace オブジェクトblock

の基本情報を求める

void getBlockTrace(SpdObjld block̲id){

SpdObjld blk̲id; ghcumf

龍一国

^r^'

getBlockInfo(block̲id); prinげ("%d ，"block̲id); / / ブロックを下イ方向へたどる

blk3sr = spdGetRelObjlnit(blocLid，"blk̲blk"，"p‑id"); while((blk"::id = spdGetRelObj(blk3Sr))!=SAPID:"'NON̲ID){

pnnぜ("ー>"); getBlockTrace(blk̲id); spdFreeCursor(blk一回r); }

第3章プログラムの構造を解析する 49

実行結果

(main

関数のみ)

Funcation main

ぺrop‑> BASIC Block 6291467

ぐrop‑> WHILE Block 6291466‑>{} Block 6291465 ‑>BASIC Block 6291464 ‑>IF Block 6291463

‑>FOR Block 6291462 ‑>{} Block 6291461‑>BASIC Block 6291460‑>BASIC Block 6291459 Trop‑> BASIC Block 6291458

↓while block 6291466↓compoundblock 6291465 while (k< 100) {←basic blocK 6291464

↓ifblock 6291463 if(i<=10)

basic block 6291459→k=add(i++，k); else

↓for block 6291462 ↓compound block 6291461 forU= 1; j<= 10; j++){←basic block 6291460

dec(&i); }

printf("i=%d k=%d¥n"，i，k);

[実行結果のブロック構造]

W 変数のトレースと制御構造

プログラムの検証やデバッグプロセスでは、変数の値が、制御構造中でどのように変化するかを分析する。条件式や繰り返し文と、制御ブロックとの関係も分析する。

クラス

e x p r e s s i o n

と

b l o c k

のオブジヱクトを用いて変数の値のトレースを行うプログラムを作成する。ターゲットとする変数を含む文の所属するブロックの種類や構造を調べる。変数の値が変化させられる可能性についても検査する(左辺値、右左辺値など)。

解析対象プログラム

3 ‑ 2

intmainO{

int i=O，j， k= 0; while (k< 100){

{int k; if(i<= 10)

k=i++ + k; else {

=

i‑10; k=k‑10; }

50 Sapidによるソフトウェア解析技法

} K=i;

品i>r(j=1; j<= 1 0; j++){ k=k+j; i = k;

printf("i=%d k=%d¥n"，i，k); retum 0;

4 . 1

変数のトレースとブロック情報(1)

ターゲット変数をk とし、当該変数が左辺値として出現する式を順番に取得し、どの種類のブロックに属するかを調べる。式が制御ブロックの条件部等に属していれば、制御ブロックと直接関連をもっ。

サンプルプログラム

3

・

5

変数のトレースとブロック情報(1

) アルゴリズム:

1 .

ほ

intiferオブジェクトの中で変数のものを選び以下の手続きを繰り返す 2. その変数を左辺値として含む文のオブジェクトIdを取得

3 .

ブロックと直接関連を持つ式(文statement)のIdを取得getStatement 4. 当該ブロックの情報を出力

#面面瓦de<stdio:h:;:

#include <SapidjSapid.h>

void OlltmModel(SpdDBld); SpdObjId getBlockIrifo(SpdO巴~Id);

SpdO凶IdgetStatement(SpdOlijld); irit spd..lleUine(SpdObjld);

??t Emmnma副州i耐n凶n1咲

ο

((的柑

(

仰巾蜘(加i山nn2

s凶DB副Id dめbI叫d也; SpdObjldArray id̲array; SjxlObjld ei'lJr̲id

，

siatemenUd;

SpdCursor *ident.田町

mt I，J; dbld = spdOpenSDBO;

openMooel(dbld);

id̲array = spdGetObjldArray("ident泊er"

，

NULL

，

NULL);

j j 1. ideintiferオブジエクトの中で変数のものを選び以下の手続きを繰り返す for (i =匂i< id̲array.size; i++ )

if( spdGetAt廿.ValIrit(id̲array.id[i]，"sort")==ID̲VARIABLE){

printf("¥nη阻%d‑出objectof identifier¥"%s¥"¥n"j+ l，spdGetName(id̲array.id[i])); / j 2.その変数を左辺値として含む文のオブジヱクトIdを耳切尋

ident田r= spdGetRelObjlnit(id̲aπay.id[i]，"idencrefγany");

while((expr̲ld = spdGetRelObj(hlent一回r))!=SAPID̲NON̲ID) if (spdGetAttrValInt(expcid，"lrtype") ==EXPR̲L̲ VALUE){

//3.当該の文と直俊関連を持つブロックを耐尋 statemenUd = getStatement (expr̲id);

}

第

3

章プログラムの構造を解析する 51

//4. 当 ü~'ブロックの情報を出力

getBlockInfo(spdGetARelObj(statement̲id，"blk̲expr"，"any")); }

prinぜ("¥n");

spdFreeCu

問。

r(idenC田r); spdFreeObjldArray(id̲array); spdCloseSDB(dbld); retum (EXIT̲SUCCESS);

関数

getStatement 一式の情報を求める

SpdO句IdgetStatement(SpdO切Ide法pUd){

SpdObjld expr̲tmp̲id; SpdCursor *expr四r; SpdRel expi̲rel;

expr̲田r= spdGetRelObjlnit(expr̲i札、xpr̲expr"，"cーid"); wliile((expr"':tmp̲id = spdGetRelObj(expr̲csr))!=SAPID̲NON̲ID){

i臨侮f((色s凶pd.dωe良嗣函Ob蝋.j(e均xP戸r仁リ̲tm一町p̲id，"b叫l政f<

e

田xp

戸

f戸，ヘiヘi，勺ケ九

ex勾pr~~叫'el= sp凶dGωetAR制eel(加e回xp戸r

凶一

^ι"bl^肱^ke^耳^守^p^r^"^，^九ⁿ^町^l^川^y^"^"^つ^'⁾

pnn百函("¥¥nex却pr戸 % 治sa剖1#%制d

、て

sp.d品cCω託ωb凶.jTex泊t(e点xp戸rt加mp̲i凶dの)， spd‑‑llecline(expr̲tmp̲id)); spdFreeCursor( expr ̲csr);

}return expr‑tmpJd

，

else

getStatement(expr̲tmp̲id);

実行結果(変数

の結果のみ)

Tbe l‑th object of identifier "k"

expr = k=k+j at # 17 BASIC Block expr = k = i at # 15 BASIC Block The 2‑th object 0イidentifier"k"

四pr=k=k‑10at#7 BASICBlock <ー(A)のbas叩block内の式の左辺値での出現 expr = k=i++ + k at # 10 BASIC Block <ー(B)

while (k< 100){ if(i<= 10)

↓(B) basic block内の式の左辺値での出現 k=i++ + k;

else{

} 1 = 1‑10;

↓(A) basic block内の式の左辺値での出現 k=k‑10;

[変数 kの出現とブロック構造 IThe2‑th object of identifier "k") 1

52 Sapidによるソフトウェア解析技法 4.2 変数のトレースとブロック情報(2)

ある文を含む最上位のブロックを求める。ターゲッ卜の変数 ( クラス

1 IBASIC I

コ

日孟 + 団コ

図14.

identifier) が属する式と関連blk̲expr

を持つ最内ブロックを、外側へたどり、

得られるブロック情報を取得する。

3 . 2

の関数getBlockTraceの解析方向を上向きに変える (p‑id

→

c‑id)

。

サンプルプログラム

3‑6

変数のトレースとブロック情報(

2 ) アルゴリズム:

l 変数を左辺値として含む文のオブジェクトIdを取得

2 .

1.で求めた文と直接関連を持つブロックを取得

3. 2.で求めた文のブロック情報を最内から順番に出力get

B l

ockTrace、get

B l

ocklnfo 自説副示扇面五〉

#include <SapidfSapid.h>

void openModel(SpdDBld); SpdObjld getStatement(SpdO句Id); SpdObjld getBlocklnfo(SpdObjld); SpdOb]Id getBlockTrace(SpdObjld); int spd.....geUine(SpdOlljld); int main(int argc， char *argv[]) {

SpdObjldArray id̲array;

SPdOb]Id expr̲id， sfatemenUd， block̲id; SpdCursor

・

ident田町

int i; SpdDBld dbld; dbld = spdOpenSDBO;

openModel(dbld);

id̲array = spdGetO均ldArray("identifier"，NULL， NULL);

for (i = 0; i < id̲array.size; i++)

if(s凶Ge凶町ValInt(id_町r!，y.id[})九。六，:'L=~~!?~V品lAB日){

}

p巾げt"¥n¥nThe%d‑th object (VAR ¥"%s¥")"，i+ 1，spdGetName(id̲array.id[i]));

f f

1.変数を左辺値として含む文のオブジェクトIdを耐専

ident田r= sp~GetR:elOl?jI!'lt，Ci(:I~array.id[~lパdent refブany"); while((expr̲id = spdGetRelObj(iden

t . . : 白

r))!=SAPID̲NON̲ID) if (spdGetAttrVallnt(expr̲id

，

"lrtype") ==EXPR̲L̲ VALUE){

f f

2. 1.で求めた文と直接関連を持つブロックを取得 statementーid= getExpression(expr̲id);

if((bl凹k̲id=spdGetARelO同(statemen

t . . :

，

^"^b^l^k^̲^e^x^p^r^"

、，

id"))!=SAPID̲NON̲ID)

f f

3. 2.で求めた文のプロック情報を最内から順番に取得

getBlockTrace(block̲id); return (EXIT̲SUCCESS);

}

第3章プログラムの構造を解析する 53

関数 g e t B l o c k T r a c e オブジェクト b l o c k の基本情報を求める

void getBlockT回目SpdObjldblock̲id){ pdObjld blk~id;

int attr̲ val; SpdCursor 市lk田町

getBlockInf口(block̲id);printf(" %d ，"block̲id);

L(ZtiA& 椅

1 Z 6 a ‑ i札"blk̲b町トi凶ばdげ"

wh悩ile((仏blk

一

‑=id= spdGetRelO~削~(blk】k c回sr))!=SAPID

一

NON̲ID){

prinぜ("ー>"); getBlockTrace(blk̲id); spdFr田Cursor(blk一回r);

実行結果(部分)

甘児島thobject of identifier "k"

expr= k~k-10at 町ベA)

BASIC Block 6291457ー>{}Block 6291458ー>IFBlock6291459‑>{} Block 6291460

→

WHILE Block 6291461‑>{} Block 6291469

expr = k=i++ + k at # 1 0

BASIC Block 6291456

→

IF Block 6291459 ‑>{} Block 6291460‑>WHlLE Block 6291461 ‑>{} Block 6291469←‑(B)

変数 k の出現とブロック構造('T he2 ‑ t h o b j e c t o f i d e n t i f i e r " k " )

int mainO{' compound block 6291469 int i=O，j， k=O;

↓while block 6291461

while (k<1 OO){園compoundblock 6291460

↓ifblock 6291459 if(i<= 10)

↓basic block 6291456 k=i++ + k; +‑(B)

else{・compoundblock 6291458

↓basic block 6291457 i = i ‑ α1

ド k‑10;

ベ

A) }

ドキュメント内 Sapidによるソフトウェア解析技法 (ページ 53-59)

実行給果(部分)

ベ D

ベ 9

3 . 2 ブロック構造の解析

3‑4

アルゴリズム:

3 .

I d

4 . 3 .

h }

b .

•

m m

/ / 2

p

( t o " . J > 1

ぶ i i d 宇・都民需品摘。説立田仇凶，

:

主 f : 臨す必蹴叫);

関数

の基本情報を求める

龍一国

(main

e x p r e s s i o n

b l o c k

3 ‑ 2

=

4 . 1

3

5

) アルゴリズム:

1 .

ほ

3 .

ο

(

，

，

，

3

問 。

関数

e

戸

凶 一

、 て

，

実行結果(変数

の結果のみ)

コ

日 孟 + 団 コ

3 . 2

→

。

3‑6

2 ) アルゴリズム:

2 .

B l

B l

・

f f

t . . : 白

，

f f

t . . :

，

、 ，

f f

関数 g e t B l o c k T r a c e オブジェクト b l o c k の 基 本 情 報 を 求 め る

L(ZtiA& 椅

一

一

実行結果(部分)

→

→

変数 k の出現とブロック構造('T he2 ‑ t h o b j e c t o f i d e n t i f i e r " k " )

ベ

問。

凶一

、て

日孟 + 団コ

、，

関数 g e t B l o c k T r a c e オブジェクト b l o c k の基本情報を求める