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ROSE 编译器框架/如何可视化 AST

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概述

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可视化 ROSE AST 需要三件事

  • 示例输入代码：由您提供
  • 从 AST 生成 dot 文件的 dot 图生成器：ROSE 提供 dot 图生成器
  • 用于打开 dot 图的可视化工具：ROSE 开发人员使用 ZGRViewer 和 Graphviz

如果您不想从头开始安装 ROSE+ZGRview + Graphvis，您可以直接使用 ROSE 虚拟机映像，其中包含您需要安装和配置的所有内容，因此您只需可视化您的示例代码即可。

示例输入代码

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请准备最简单的输入代码，不要包含任何头文件，这样您就可以获得一个足够小的 AST 来消化。

Dot 图生成器

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我们提供 ROSE_INSTALLATION_TREE/bin/dotGeneratorWholeASTGraph（复杂图）和 dotGenerator（一个更简单的版本）来生成输入代码详细 AST 的 dot 图。

用于以 dot 格式生成 AST 图的工具。有两个版本

  • dotGenerator：简单的 AST 图生成器，显示基本节点和边
  • dotGeneratorWholeASTGraph：整个 AST 图，显示更多详细信息。它提供过滤器选项来显示/隐藏某些 AST 信息。

命令行

 dotGeneratorWholeASTGraph  yourcode.c  // it is best to avoid including any header into your input code to have a small enough tree to visualize.

要跳过内置函数

  • dotGeneratorWholeASTGraph -DSKIP_ROSE_BUILTIN_DECLARATIONS yourcode.c
dotGeneratorWholeASTGraph -rose:help
   -rose:help                     show this help message
   -rose:dotgraph:asmFileFormatFilter           [0|1]  Disable or enable asmFileFormat filter
   -rose:dotgraph:asmTypeFilter                 [0|1]  Disable or enable asmType filter
   -rose:dotgraph:binaryExecutableFormatFilter  [0|1]  Disable or enable binaryExecutableFormat filter
   -rose:dotgraph:commentAndDirectiveFilter     [0|1]  Disable or enable commentAndDirective filter
   -rose:dotgraph:ctorInitializerListFilter     [0|1]  Disable or enable ctorInitializerList filter
   -rose:dotgraph:defaultFilter                 [0|1]  Disable or enable default filter
   -rose:dotgraph:defaultColorFilter            [0|1]  Disable or enable defaultColor filter
   -rose:dotgraph:edgeFilter                    [0|1]  Disable or enable edge filter
   -rose:dotgraph:expressionFilter              [0|1]  Disable or enable expression filter
   -rose:dotgraph:fileInfoFilter                [0|1]  Disable or enable fileInfo filter
   -rose:dotgraph:frontendCompatibilityFilter   [0|1]  Disable or enable frontendCompatibility filter
   -rose:dotgraph:symbolFilter                  [0|1]  Disable or enable symbol filter
   -rose:dotgraph:emptySymbolTableFilter        [0|1]  Disable or enable emptySymbolTable filter
   -rose:dotgraph:typeFilter                    [0|1]  Disable or enable type filter
   -rose:dotgraph:variableDeclarationFilter     [0|1]  Disable or enable variableDeclaration filter
   -rose:dotgraph:variableDefinitionFilter      [0|1]  Disable or enable variableDefinitionFilter filter
   -rose:dotgraph:noFilter                      [0|1]  Disable or enable no filtering
Current filter flags' values are: 
         m_asmFileFormat = 0 
         m_asmType = 0 
         m_binaryExecutableFormat = 0 
         m_commentAndDirective = 1 
         m_ctorInitializer = 0 
         m_default = 1 
         m_defaultColor = 1 
         m_edge = 1 
         m_emptySymbolTable = 0 
         m_expression = 0 
         m_fileInfo = 1 
         m_frontendCompatibility = 0 
         m_symbol = 0 
         m_type = 0 
         m_variableDeclaration = 0 
         m_variableDefinition = 0 
         m_noFilter = 0

Dot 图可视化

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要可视化生成的 dot 图，您必须安装

请注意，您必须配置 ZGRViewer 以使其具有使用的一些命令的正确路径。您可以从其配置/设置菜单项中执行此操作。或者直接修改文本配置文件（.zgrviewer）。

下面显示了一个示例配置（cat .zgrviewer）

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<zgrv:config xmlns:zgrv="http://zvtm.sourceforge.net/zgrviewer">
    <zgrv:directories>
        <zgrv:tmpDir value="true">/tmp</zgrv:tmpDir>
        <zgrv:graphDir>/home/liao6/svnrepos</zgrv:graphDir>
        <zgrv:dot>/home/liao6/opt/graphviz-2.18/bin/dot</zgrv:dot>
        <zgrv:neato>/home/liao6/opt/graphviz-2.18/bin/neato</zgrv:neato>
        <zgrv:circo>/home/liao6/opt/graphviz-2.18/bin/circo</zgrv:circo>
        <zgrv:twopi>/home/liao6/opt/graphviz-2.18/bin/twopi</zgrv:twopi>
        <zgrv:graphvizFontDir>/home/liao6/opt/graphviz-2.18/bin</zgrv:graphvizFontDir>
    </zgrv:directories>
    <zgrv:webBrowser autoDetect="true" options="" path=""/>
    <zgrv:proxy enable="false" host="" port="80"/>
    <zgrv:preferences antialiasing="false" cmdL_options=""
        highlightColor="-65536" magFactor="2.0" saveWindowLayout="false"
        sdZoom="false" sdZoomFactor="2" silent="true"/>
    <zgrv:plugins/>
    <zgrv:commandLines/>
</zgrv:config>

您还必须配置 run.sh 脚本以具有正确的路径

cat run.sh

#!/bin/sh

# If you want to be able to run ZGRViewer from any directory,
# set ZGRV_HOME to the absolute path of ZGRViewer's main directory
# e.g. ZGRV_HOME=/usr/local/zgrviewer

ZGRV_HOME=/home/liao6/opt/zgrviewer-0.8.1

java -jar $ZGRV_HOME/target/zgrviewer-0.8.1.jar "$@"

示例会话

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一个完整的例子

# make sure the environment variables(PATH, LD_LIBRARY_PATH) for the installed rose are correctly set
which dotGeneratorWholeASTGraph
~/workspace/masterClean/build64/install/bin/dotGeneratorWholeASTGraph

# run the dot graph generator
dotGeneratorWholeASTGraph -c ttt.c

#see it
which run.sh
~/64home/opt/zgrviewer-0.8.2/run.sh

run.sh ttt.c_WholeAST.dot

示例输出

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我们将一些示例源文件及其 AST 转储文件放入：https://github.com/chunhualiao/rose-ast

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SageInterface 函数

// You can call the following functions with gdb

   //! Pretty print AST horizontally, output to std output
   void SageInterface::printAST (SgNode* node); 


   //! Pretty print AST horizontally, output to a specified text file
   void SageInterface::printAST (SgNode* node, const char* filename); 

   //! Pretty print AST horizontally, output to a specified text file.
   void SageInterface::printAST2TextFile (SgNode* node, const char* filename, bool printTypes=true);

还有一个翻译器（textASTGenerator），其源代码位于 exampleTranslators/defaultTranslator 下。

  • make install-tools 将安装此工具
  • textASTGenerator input.c 将生成整个 AST 的文本输出

在 gdb 中的示例使用

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  • 将 AST 的一部分打印到屏幕
  • 将 AST 的一部分打印到文本文件
(gdb) up
#7  0x00007ffff418ab5d in Unparse_ExprStmt::unparseExprStmt (this=0x1a1bf950, stmt=0x7fffda63ce30, info=...) at ../../../sourcetree/src/backend/unparser/CxxCodeGeneration/unparseCxx_statements.C:9889

(gdb) p SageInterface::printAST(stmt)
└──@0x7fffda63ce30 SgExprStatement transformation 0:0
    └──@0x7fffd8488790 SgFunctionCallExp transformation 0:0
        ├──@0x7fffe6211910 SgMemberFunctionRefExp transformation 0:0
        └──@0x7fffd7f2c370 SgExprListExp transformation 0:0
            └──@0x7fffd8488720 SgFunctionCallExp transformation 0:0
                ├──@0x7fffe6211988 SgMemberFunctionRefExp transformation 0:0
                └──@0x7fffd7f2c3d8 SgExprListExp transformation 0:0
$2 = void


(gdb) up 10
#48 0x00007ffff40dce69 in Unparser::unparseFile (this=0x7fffffff8c60, file=0x7fffeb786010, info=..., unparseScope=0x0) at ../../../sourcetree/src/backend/unparser/unparser.C:945
(gdb) p SageInterface::printAST2TextFile(file,"test.txt")

textASTGenerator

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示例命令行使用

textASTGenerator -c test_qualifiedName.cpp

cat test_qualifiedName.cpp.AST.txt

└──@0x7fe9f1916010 SgProject
    └──@0xb45730 SgFileList
        └──@0x7fe9f17be010 SgSourceFile
            ├──@0x7fe9fdf19120 SgGlobal test_qualifiedName.cpp 0:0
            │   ├──@0x7fe9f159a010 SgTypedefDeclaration rose_edg_required_macros_and_functions.h 0:0
            │   │   └── NULL
            │   ├──@0x7fe9f159a390 SgTypedefDeclaration rose_edg_required_macros_and_functions.h 0:0
            │   │   └── NULL
            │   ├──@0x7fe9f0f59010 SgFunctionDeclaration rose_edg_required_macros_and_functions.h 0:0 "::feclearexcept"
            │   │   ├──@0x7fe9f1391010 SgFunctionParameterList rose_edg_required_macros_and_functions.h 0:0
            │   │   │   └──@0x7fe9f1258010 SgInitializedName rose_edg_required_macros_and_functions.h 0:0 "::__excepts"
            │   │   │       └── NULL
            │   │   ├── NULL
            │   │   └── NULL
            │   ├──@0x7fe9f0f59540 SgFunctionDeclaration rose_edg_required_macros_and_functions.h 0:0 "::fegetexceptflag"
            │   │   ├──@0x7fe9f1391630 SgFunctionParameterList rose_edg_required_macros_and_functions.h 0:0
            │   │   │   ├──@0x7fe9f1258420 SgInitializedName rose_edg_required_macros_and_functions.h 0:0 "::__flagp"
            │   │   │   │   └── NULL
            │   │   │   └──@0x7fe9f1258628 SgInitializedName rose_edg_required_macros_and_functions.h 0:0 "::__excepts"
            │   │   │       └── NULL
            │   │   ├── NULL
            │   │   └── NULL

              ...

            │   └──@0x7fe9eff218c0 SgFunctionDeclaration test_qualifiedName.cpp 14:1 "::foo"
            │       ├──@0x7fe9ef5e0320 SgFunctionParameterList test_qualifiedName.cpp 14:1
            │       │   ├──@0x7fe9ef495278 SgInitializedName test_qualifiedName.cpp 14:13 "x"
            │       │   │   └── NULL
            │       │   └──@0x7fe9ef495480 SgInitializedName test_qualifiedName.cpp 14:20 "y"
            │       │       └── NULL
            │       ├── NULL
            │       └──@0x7fe9ee8f3010 SgFunctionDefinition test_qualifiedName.cpp 15:1
            │           └──@0x7fe9ee988010 SgBasicBlock test_qualifiedName.cpp 15:1
            │               ├──@0x7fe9eee1ba90 SgVariableDeclaration test_qualifiedName.cpp 16:3
            │               │   ├── NULL
            │               │   └──@0x7fe9ef495688 SgInitializedName test_qualifiedName.cpp 16:3 "z"
            │               │       └── NULL
            │               ├──@0x7fe9ee7ad010 SgExprStatement test_qualifiedName.cpp 17:3
            │               │   └──@0x7fe9ee7dc010 SgAssignOp test_qualifiedName.cpp 17:5
            │               │       ├──@0x7fe9ee8c0010 SgVarRefExp test_qualifiedName.cpp 17:3
            │               │       └──@0x7fe9ee813010 SgAddOp test_qualifiedName.cpp 17:9
            │               │           ├──@0x7fe9ee8c0078 SgVarRefExp test_qualifiedName.cpp 17:7
            │               │           └──@0x7fe9ee84a010 SgMultiplyOp test_qualifiedName.cpp 17:12
            │               │               ├──@0x7fe9ee8c00e0 SgVarRefExp test_qualifiedName.cpp 17:11
            │               │               └──@0x7fe9ee881010 SgIntVal test_qualifiedName.cpp 17:13
            │               └──@0x7fe9ee77e010 SgReturnStmt test_qualifiedName.cpp 18:3
            │                   └──@0x7fe9ee8c0148 SgVarRefExp test_qualifiedName.cpp 18:10
            ├── NULL
            ├── NULL
            └── NULL

在 HTML 中渲染 AST

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存储库 errington1/ast-to-html 包含一个工具，用于将 Rose 抽象语法“图”渲染为可折叠的 HTML，其中共享节点和循环由 HTML 链接表示。目前，它只能从命令行使用。计划添加命令行选项以省略树的某些部分，并使该工具作为库可用。目前，它有点随意地省略了源自文件 rose_edg_required_macros_and_functions.h 的树的某些部分。

该命令

astToHTML file.C

将生成 file.C.html，可以使用浏览器查看

firefox file.C.html
检索自 "https://wikibooks.cn/w/index.php?title=ROSE_Compiler_Framework/How_to_visualize_AST&oldid=4381219"
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