JP2002288004A

JP2002288004A - プログラムソース処理装置、プログラムソース処理方法、およびプログラムソース処理プログラム

Info

Publication number: JP2002288004A
Application number: JP2001089034A
Authority: JP
Inventors: Koji Ito; 康治伊藤
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2001-03-27
Filing date: 2001-03-27
Publication date: 2002-10-04

Abstract

(57)【要約】【課題】相互関係を有しながら複数の関数やその下位
のコードブロックに分散して記述されるようなコードで
あっても、判り易く強調表示、あるいは識別表示でき、
プログラマのコーディング作業を支援できるようにす
る。【解決手段】入力プログラムソースファイル１に対し
て字句解析部２および構文解析部３により字句および構
文解析を行ない、その結果に基づき、ユーザ設定手段３
１によりユーザが設定した識別表示モードに応じ、カラ
ー画面表示装置７を用いて、入力プログラムソースファ
イル中の特定字句に関連するコードブロックを他の部分
と識別できるよう、特定字句に関連するコードブロック
のみを表示、特定字句に関連するコードブロックの表示
色を変更、あるいはツリー表示、などの識別表示を行な
う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、Ｃ言語などのプロ
グラムソースの表示処理を行なうプログラムソース処理
装置、プログラムソース処理方法、およびプログラムソ
ース処理プログラムに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、コンピュータシステムにおい
て、種々のプログラム言語が用いられており、中でもＣ
言語は、近代的な高級言語の多くの特性を有しながら、
言語仕様がシンプルで効率の良いコーディングが可能で
あることからＯＳのカーネルや種々のアプリケーション
の記述に広く用いられている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】Ｃ言語は関数型の言語
であるとともに、ループや分岐を記述する制御構造を有
するが、その言語仕様には高級なメモリ管理の仕組が含
まれておらず、スタック上に確保される自動変数で不十
分な場合はメモリが必要になるごとにプログラマはｍａ
ｌｌｏｃのようなライブラリ関数を用いてメモリを確保
し、その確保した領域が不要となった場合はｆｒｅｅの
ようなライブラリ関数でその領域を解放する必要があ
る。このような言語仕様により、ガーベージコレクショ
ンなどのメモリ管理機構を経由しないため、効率が良い
反面、プログラミングのミスが発生しやすいという問題
がある。

【０００４】プログラムの作成途中や作成後には、その
プログラムの品質を検証するためにさまざまなテストが
行われるが、Ｃ言語で記述されたプログラムのバグ、障
害の中で原因個所の特定が困難なものとして、いわゆる
メモリリークがある。このメモリリークは、処理過程で
上記のような手続により確保したメモリを解放せずに実
行が進行する現象をいい、メモリリークを持ったプログ
ラムを何度も実行させることによって利用可能なメモリ
領域が減少し、システムのパフォーマンスが低下し、ま
た最悪の場合にはシステムの暴走を招くことがある。

【０００５】したがって、プログラムでは、限られたメ
モリ領域を有効に使用するために必要なときに最適な量
のメモリを確保し、処理が終わった時点でメモリの解放
を行なう。本来、Ｃプログラマは、プログラムがどのよ
うなケースで終了してもその時点で確保されているメモ
リが解放されるようにプログラムの設計・作成を行わな
くてはいけない。

【０００６】しかし、プログラムが複雑になるにつれ、
プログラムの分岐も増加し、プログラムで実行されうる
処理パターンが膨大な量となり、人間が検査できないほ
どになってしまう。

【０００７】従来技術におけるメモリリークを検出する
ためのシステムとしては、一般的には、標準的なメモリ
管理関数を（上記のｍａｌｌｏｃ、ｆｒｅｅなど）を特
別なデバッキングメモリ管理関数に置き換える構成のも
のがある。このシステムでは、ソースコード中のメモリ
確保部分で確保されたメモリのアドレスを保持している
ポインタを記録する。この時同時にこの命令が記述され
ているファイル名とライン番号も記録される。そして、
メモリが確保される部分でこのポインタを除去する。プ
ログラムが終了したときにこのリストを参照し、残って
いるポインタがあればそれが、メモリリークと識別され
る。

【０００８】しかし、この解決法は、プログラムが複雑
である場合には、さまざまな要因のために不完全なもの
である。たとえば、メモリの確保されたメモリのアドレ
スを保持しているポインタを記録した後にそのポインタ
を他のポインタにコピーして、そのポインタを使用して
メモリの解放を行なう場合、上記の方法では正確なメモ
リ確保解放の対応を検査することができない。有効なメ
モリリーク検出法は、手作業でメモリの確保・解放を検
査することであるが、事実上は困難である。

【０００９】また、近代的なＣコンパイラでは、かなり
懇切丁寧なエラー／警告メッセージを生成できるものが
あるが、ｍａｌｌｏｃ、ｆｒｅｅのように、相互関係を
有しながら、複数の関数やその下位のコードブロックに
分散して記述されるような関数呼び出しを解釈し、エラ
ー／警告を行なうことはできない。

【００１０】一方で、Ｃ言語のようなコンパイラ型の言
語に対応したプログラムエディタや、Ｃコンパイラの統
合環境アプリケーションでは、予約語やキーワードを色
分け表示したり、特定のプリプロセッサマクロの部分を
除去して選択的な表示を行なうような表示技術が広く用
いられているが、これら従来技術の多くは文字列のパタ
ーンマッチングにより表面的な字句解析を行なうものに
すぎず、メモリリークのようなバグを回避すべくプログ
ラマを支援できるような表示は行なえなかった。

【００１１】本発明の課題は、Ｃ言語のようなプログラ
ムの処理系において、相互関係を有しながら複数の関数
やその下位のコードブロックに分散して記述されるよう
なコードであっても、判り易く強調表示、あるいは識別
表示でき、プログラマのコーディング作業を支援し、メ
モリリークのようなバグを未然に回避し、また、容易に
発見できるようにすることにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、本発明によれば、Ｃ言語などのプログラムソースの
表示処理を行なうプログラムソース処理装置、プログラ
ムソース処理方法、およびプログラムソース処理プログ
ラムにおいて、入力プログラムソースファイルの字句解
析および構文解析に基づき、ユーザが設定した識別表示
モードに応じて、入力プログラムソースファイル中の特
定字句に関連するコードブロックを他の部分と識別でき
るよう識別表示する構成を採用した。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して、本発
明の実施形態を詳細に説明する。

【００１４】図１は、本発明によるプログラム処理系の
ハードウェアおよびソフトウェアから成るシステムの全
体構成を示している。このシステムは本発明のようなＣ
開発環境の専用ハードウェアとして、あるいは、コンピ
ュータシステム（ワークステーション、パーソナルコン
ピュータなど）のハードウェア上においてプログラムエ
ディタや、Ｃコンパイラの統合環境アプリケーションの
ソフトウェアとして実装することができる。

【００１５】図１において符号１は、Ｃ言語プログラム
ソースコードで、このＣ言語プログラムソースコード１
はコンピュータシステムのハードディスクなどの外部記
憶装置に格納される。

【００１６】本発明の処理手段、すなわち、字句解析部
２、構文解析部３、プログラム表示処理部６、関数参照
関係テーブル生成手段１２、出力ファイル生成手段１３
は全てコンピュータシステムのＣＰＵ１０１のプログラ
ム処理により実現される。これらの手段は実際にはＣＰ
Ｕ１０１の処理プログラムとして記述され、メモリ（Ｒ
ＡＭ、あるいはＲＯＭ）１０２上に展開された状態で実
行される。

【００１７】図１では、本発明の処理プログラムを格納
するメモリ１０２としては、ＲＡＭ、あるいはＲＯＭを
例示しているが、仮想記憶機構上に存在してもよく、ま
た、実行の前段階ではハードディスク、フロッピー（登
録商標）ディスク、あるいはＭＯやＣＤ−ＲＯＭなどの
ような外部記憶装置、要するにコンピュータ読み取り可
能な記憶媒体に格納しておくことができる。また、本発
明の処理プログラムはネットワークを介してダウンロー
ドされるものであってもよい。

【００１８】本発明の処理過程では、符号４および５で
示す中間出力ファイルが生成される。このうち、符号４
は関数の参照関係をツリー状に表したファイル、５は必
要な情報のみを含んだＣ言語プログラムソースである。
なお、これらの中間出力ファイルは、物理的にＯＳのフ
ァイルシステム上でファイル名を有するファイルである
ことを要せず、たとえば（名前付き）パイプやソケット
のような疑似的なファイルであってもかまわない。

【００１９】本発明では、Ｃ言語プログラムソース１か
ら字句解析部２および構文解析部３の処理を経て生成さ
れたこれらのファイル４、５に基づき、プログラム表示
処理部６が表示制御手段１４を用いてＣＲＴ／ＬＣＤデ
ィスプレイなどから構成されたカラー画面表示装置７に
表示を行なう。

【００２０】本発明では、表面的な字句解析を行なうだ
けでなく、つまり、字句解析部２のみならず構文解析部
３による構文解析を行ない、ファイル４、５を生成する
ことにより、複数の関数やその下位のコードブロックに
分散して記述されるようなコードであっても、判り易く
識別表示（たとえば後述のような選択表示や色分け表
示）でき、プログラマのコーディング作業を支援できる
ようにする。

【００２１】また、表示の態様は、ユーザ設定手段３１
によりカスタマイズできるようにする。ユーザ設定手段
３１はキーボード、上記のカラー画面表示装置７、ある
いはマウスなどのポインティングデバイスなどのハード
ウェアを用いて構成され、適当なメニュー選択を行なう
ことによりカラー画面表示装置７におけるプログラム表
示の態様を制御する。

【００２２】次に、図１の字句解析部２、構文解析部
３、関数参照テーブル生成手段１２、出力ファイル生成
手段１３の構成を説明する。

【００２３】字句解析部２は、字句抽出手段８および字
句テーブルリスト作成手段９から構成される。

【００２４】本実施形態では、Ｃ言語プログラムの処理
を実施形態としているが、ここでいう字句とはＣ言語で
いうトークンで、プログラムの構成要素の最小単位を成
す。

【００２５】Ｃ言語のトークンとはＣプログラムの解釈
上の意味のある文字または、文字列のことで、図１２に
示すように演算子、分離子、識別子、予約語、定数など
から構成される。なお、図１２では最小限のトークンの
みを示しており、「＋」や「−」、「＆」、「｜」など
のトークンについては「＋＋」や「−−」、「＆＆」、
「｜｜」などのように重ねて用いられるものもあり（詳
細については、公知のＣ言語仕様書などを参照）、これ
らの字句の図示は煩雑さを避けるため省略してある。

【００２６】上記のようなトークンを用いて、Ｃ言語プ
ログラムソース１は、たとえば、図１０、図１１の左側
に示すように記述される。図１の字句解析部２はＣ言語
プログラムソース１を入力し、字句抽出手段８により字
句への分解を行ない、字句テーブルリスト生成手段９に
より字句テーブルリスト（図２：後述）を生成する。

【００２７】ここで、「リスト」とは、コンピュータプ
ログラム処理で用いられるデータ構造の一つで、任意の
テーブルが次のテーブルヘのポインタを保持する形で構
成される。これにより動的にメモリを確保しデータを保
持することができる。

【００２８】次に、構文解析部３により、このデータに
対してＣ言語の文法に基づいてデータの解析を行い必要
な情報のみを抽出し、関数の参照関係をツリー状に表わ
したファイル４と必要な情報のみを含んだＣ言語プログ
ラムソースコードファイル５を出力する。構文解析部３
は関数定義部・実行部抽出手段１０、表示字句抽出手段
１１、および出力ファイル生成手段１３から構成され
る。

【００２９】関数参照テーブル生成手段１２は関数参照
関係テーブル（図３：後述）および関数名テーブル（図
４：後述）を生成し、必要な情報のみを含んだＣ言語プ
ログラムソースコードファイル５を出力する際に、これ
ら関数参照関係テーブル、および関数名テーブルが用い
られる。

【００３０】上述の各テーブルは、もちろんメモリ１０
２上の領域に必要に応じて生成される。

【００３１】次に、図５により字句解析部２の字句抽出
手段８の処理を説明する。字句抽出手段８は、入力され
たＣ言語プログラムソース１を解析しＣ言語の字句（ト
ークン）を１つづつ抽出し、抽出した各字句ごとに１つ
の字句テーブル（図２）を生成する。

【００３２】この時、図２に示すように、字句テーブル
には、トークン行番号８１、行内オフセット８２、トー
クン属性１コード８３、トークン属性２コード８４、文
字列実体[トークン]８５、表示スイッチ８６、字句の階
層の深さ８７、次の字句テーブルへのポインタ８８の各
スロットが生成される。

【００３３】トークン行番号８１はその字句（たとえば
図５の「ｉｆ」）が現われたＣ言語プログラムソース１
中の行番号、行内オフセット８２は、その字句の行中の
オフセット（カラム位置）である。

【００３４】トークン属性１コード８３は、メモリ１０
２にあらかじめ用意した卜ークン属性１コードデータベ
ース１５を参照し、データベースに登録されている文字
列と現在のトークンを比較し該当するトークンがデータ
ベースに存在すればそのトークン属性コード１を字句テ
ーブルのトークン属性コード１に設定する。卜ークン属
性１コードデータベース１５で識別すべき属性は、図１
２の演算子、分離子、識別子、予約語、定数などの属性
である。これらの属性に割り当てるべき実際のトークン
属性コード１は任意に定めておけばよい。

【００３５】一方、トークン属性２コード８４は、後述
のようにその字句が関数定義なのか、実行部（関数中の
コード）なのかを識別するために用いられるもので、関
数定義部・実行部抽出手段１０により設定される。

【００３６】文字列実体[トークン]８５は、Ｃ言語プロ
グラムソースから情報を決定し、設定することができ
る。図５の例では「ｉｆ」の文字列そのものが字句テー
ブル８０内に格納される。

【００３７】表示スイッチ８６は、この字句を表示する
かどうかの制御に用いられる。字句の階層の深さ８７
は、Ｃ言語プログラムソース１中でこのテーブルに対応
した字句が存在するネスト中の階層位置である。Ｃ言語
の場合、関数定義の羅列としてコードが記述され、関数
中には「｛」、「｝」（ブレース）でネストしたコード
階層を定義することができる。関数定義
の「｛」、「｝」（ブレース）を最上位階層とすると、
テーブルに対応した字句が存在する階層レベルは、関数
定義の「｛」を読み取ってからその字句を読み取るまで
に「｛」をいくつ読んだかを計数するカウンタを用いる
（ただし、「｝」を読んだ場合は同カウンタの数をデク
リメントする）ことにより決定することができる。ポイ
ンタ８８については、以下の説明を参照されたい。

【００３８】次に図６により、字句テーブルリスト作成
手段９の処理を説明する。字句テーブルリスト作成手段
９の処理は、図５の字句抽出処理と同期して順次実行す
ることができる。たとえば、字句テーブル８０１を１つ
既に生成しており、続いて字句テーブル８０２を生成し
た時に字句テーブル８０１のポインタ８８として字句テ
ーブル８０２の先頭アドレスを格納する。

【００３９】字句抽出手段８、字句テーブルリスト作成
手段９は、上記の一連の処理をＣ言語プログラムソース
が終わるまで繰り返す。

【００４０】字句抽出手段８、字句テーブルリスト作成
手段９から成る字句解析部は、Ｃ言語プログラム１を字
句ごとに、テーブルを作成しそれをリスト構造（図６、
あるいは図９の字句テーブル８００）にして保持する。

【００４１】関数定義部・実行部抽出手段１０、表示字
句抽出手段１１、出力ファイル生成手段１３から成る構
文解析部では、このリストを最初から読み込み、Ｃ言語
の文法に基づいて解析を行なう。

【００４２】このとき、関数定義部・実行部抽出手段１
０、表示字句抽出手段１１は、リスト構造のＣ言語プロ
グラムソースを読み込み、まず字句（卜ークン）テーブ
ルの中のトークン属性１コード８３を参照し、所定の処
理を行い、次に字句テーブルの次のテーブルヘのポイン
タを参照して、次の字句テーブルに処理を移す。この一
連の処理をリストの最後まで繰り返す。

【００４３】ここで、構文解析の説明を深めるため、Ｃ
言語プログラムの構成を説明することにする。

【００４４】周知のように、Ｃ言語プログラムは関数単
位で構成され、この「関数」とは、ある１つのまとまっ
た仕事を実行する自己完結したコードブロックをいう
（たとえば、図７のサンプルＣ言語プログラム１６）。

【００４５】一般には、ｍａｉｎ（）という関数でプロ
グラムの実行が開始され、このｍａｉｎ（）から他の関
数を呼び出すことにより処理が進められる（たとえば図
１０の左側に示すＣ言語プログラムソース１）。もちろ
ん、呼び出された関数が、他の関数を（あるいは自己を
再帰的に）呼び出すネスト構造であってもよい。関数を
使用するためには、関数の定義を行ない、定義した関数
名をソース中に記載（これが後述の関数実行部である）
することにより、その記載の位置で実際の呼び出しが起
きる。

【００４６】図７は、関数名ｆｕｎｃＡという関数の定
義部分を示している。関数定義部では、任意の関数名
（図７の１７）を定義し、それに続く「｛」、「｝」の
内側に実行したい処理をＣ言語の命令で記述する。

【００４７】図７のサンプルＣ言語プログラム１６で
は、関数ｆｕｎｃＡおよび関数ｆｕｎｃＢが定義され、
関数ｆｕｎｃＢが関数ｆｕｎｃＡを呼び出している。図
７の符号１８は関数ｆｕｎｃＢが関数ｆｕｎｃＡを呼び
出すコードで、関数ｆｕｎｃＡをその関数名（これもト
ークンの１つである）で「参照」している。図示の処理
は関数ｆｕｎｃＡを引数ｂで呼び出し、その返り値を自
動変数（ｓｈｏｒｔ整数）ａに代入するものである。こ
のとき、関数ｆｕｎｃＡは関数ｆｕｎｃＢに「呼び出さ
れている」関係にあり、また、関数ｆｕｎｃＢは関数ｆ
ｕｎｃＡを「呼び出している」関係にある。

【００４８】図７のサンプルプログラム１６では、関数
定義部は符号１７の「ｆｕｎｃＡ」関数実行部は符号１
８の「ｆｕｎｃＡ」であるが、この場合、関数定義部・
実行部抽出手段１０は、字句として「ｆｕｎｃＡ」１７
を読み込むと、該当の字句テーブル８０のトークン属性
２コード８４として、「関数定義部」である事を示す識
別データを、また、字句として「ｆｕｎｃＡ」１８を読
み込むと、該当の字句テーブル８０のトークン属性２コ
ード８４として、「関数実行部」である事を示す識別デ
ータを、書き込む。

【００４９】なお、表示字句抽出手段１１により、表示
スイッチ８６もこの時決定できるが、表示制御には、前
述のユーザ設定手段３１の設定情報が用いられる。たと
えば、ユーザ設定手段３１で、図１０のような関数の参
照関係ツリー表示モードや、図１１のようなメモリ確保
・解放関係のツリー表示モードを指定することにより、
どの字句の表示スイッチ８６をオンにするかを決定す
る。

【００５０】関数定義部・実行部抽出手段１０は、ある
字句が「関数定義部」、「関数実行部」のいずれである
かを決定する場合は、まず字句（トークン）テーブルの
中のトークン属性１コード８３を参照し、その属性が識
別子であるかどうかを調べる。そして、所定の範囲のト
ークンのテーブルまで参照を行いＣ言語の文法から、そ
の識別子が関数の実行部であるのか、関数の定義部であ
るのかの判定を行いその結果に応じて上記のトークン属
性２コード８４および表示スイッチ８６の設定を行な
う。

【００５１】より具体的な処理としては、たとえば、あ
る識別子が「関数定義部」か否かを決定する条件として
は字句の階層の深さ８７を用いることができる。たとえ
ば、図１０に明らかなように、関数定義部（図１０の場
合、ｍａｉｎ、ｆｕｎｃＡ、ｆｕｎｃＢ、ｆｕｎｃＣ）
は｛｝のネストレベルの最上位に位置しており、このネ
ストレベルの最上位に現われる識別子は関数定義部と検
出することができる（実際には、ネストレベルの最上位
に位置する字句は外部変数定義ないしプリプロセッサマ
クロの一部である場合があるが説明を簡単にするため、
ここではこれら外部変数定義ないしプリプロセッサマク
ロは別に適当な方法で既に識別済みであるものとす
る）。

【００５２】また、「関数実行部」か否かを決定する条
件としても字句の階層の深さ８７を用いることができ
る。この場合は、まず、該当の字句がネストレベルの最
上位に位置「しない」ことが条件とされる。さらに、識
別子には変数名が含まれているので（図１２）、変数名
を排除する必要があるが、関数名の場合はその字句に分
離子「（」が後続するので、この「（」を検出すればよ
い（「（」に先行する字句には「ｉｆ」、「ｆｏｒ」な
どの予約語もあるが、これらの予約語は図１２のトーク
ン分類によれば既にトークン属性１コード８３として分
類済みであるので、この「識別子」のトークン属性２コ
ード８４を決定する段階では考慮する必要がない）。

【００５３】ここで図８に表示字句抽出手段１１の処理
を示しておく。表示字句抽出手段１１の実装例の１つで
は、参照している字句テーブルが、図８のサンプルＣ言
語プログラム１９の一点鎖線の囲み内の破線部の関数定
義部内部２０にある場合のみ実行される。

【００５４】関数定義部内部２０では、参照している字
句テーブル内スロット属性コード１が識別子である場合
には、その字句テーブルのスロット文字列実体８５を参
照し、あらかじめ登録しておいた表示字句データベース
２１を参照し、ユーザーがあらかじめ設定した文字列と
一致する場合には同字句テーブルのスロット表示スイッ
チの設定を行なう。

【００５５】表示字句データベース２１としては、たと
えばユーザ設定手段３１により選択可能な複数の表示字
句データベースを用意しておけばよい。

【００５６】たとえば本実施形態では、メモリの確保・
解放関係を明確に表示するために、表示字句データベー
ス２１の１つとして（１）メモリの確保（ｍａｌｌｏｃ）、解放関数（ｆｒ
ｅｅ）（２）ｒｅｔｕｒｎ、ｇｏｔｏ、ｂｒｅａｋ、ｃｏｎｔ
ｉｎｕｅ等のジャンプ命令、を表示字句データベースとしてあら
かじめ用意しておく（後述の図１１のメモリ確保・解放
関係のツリー表示モードに対応）。

【００５７】また、図１０のような関数の参照関係ツリ
ー表示モードに対応して、上記のような「関数定義
部」、「関数実行部」を検出可能な表示字句データベー
ス２１を用意しておく。

【００５８】構文解析部３では、関数定義部・実行部抽
出手段１０の処理、表示字句抽出手段１１の処理、出力
ファイル１３の処理を経て、必要な情報のみを表示する
設定が行われたＣ言語プログラムソースコードファイル
５を出力することができる。

【００５９】このファイル５は、図１１のメモリ確保・
解放関係のツリー表示モードに対応した出力ファイル
で、たとえば、図１１の右側に示すような内容となる
（後述）。

【００６０】次に、図９に関数参照テーブル生成手段１
２の処理を示す。関数参照テーブル生成手段１２による
解析は、主に図１０のような関数の参照関係ツリー表示
モードに用いられるもので、図９の関数参照関係テーブ
ル１２０、および関数名テーブル１２１０を用いる。関
数参照関係テーブル１２０、および関数名テーブル１２
１０の構成はそれぞれ図３、図４に示してある。

【００６１】関数参照関係テーブル生成手段１２では、
前述の字句解析部２、構文解析部３によって生成され
た、リストで保存されたＣ言語プログラムソース、およ
び、その各字句テーブルの各スロットの内容を参照しな
がら関数参照関係テーブルの作成を行なう。

【００６２】具体的には、図９に示すように各字句テー
ブルの属性コード１と属性コード２を参照しながら字句
テーブルリスト８００に変換されたＣ言語プログラムソ
ースの字句テーブル８０を１つずつ読み込み、それらの
トークン属性１コード８３、トークン属性２コード８４
が関数の定義部１７を示すものであれば、新たな関数参
照関係テーブル１２０を作成し、この時の字句テーブル
の文字列実体[トークン]８５の内容を関数参照関係テー
ブル１２０の文字列実体［関数名］１２３としてコピー
するとともに、ハッシュテーブル１２７にそのアドレス
を保存する。また、字句テーブルのポインタ１２５のフ
ィールドも生成する。関数参照関係テーブル１２０は上
記のようにして字句テーブル８０の１つ毎に作成され、
字句テーブル８０の場合と同様にリンクトリストとして
メモリ１０２に格納される（関数参照関係テーブルへの
ポインタ１２６を用いてリンクを行なう）。

【００６３】このとき、関数参照関係テーブル１２０の
アドレスをハッシュテーブル１２７のどのスロットに保
存するかは、その時の字句テーブルの文字列実体から特
定演算により得られるキーによって決定される。ハッシ
ュテーブル１２７は、たとえば１２８（あるいは２５６
スロット）程度のサイズを有し、その各スロットは上記
の特定演算により得られるキーの個々に対応する。

【００６４】たとえば、ある字句テーブル８０の文字列
実体を構成する各キャラクタコード（通常０〜１２７の
範囲のＡＳＣＩＩコード）を数値として加算し（「ｉ
ｆ」の場合は「ｉ」と「ｆ」の文字コード０ｘ６９と０
ｘ６６を加算する）、それを１２７で除した余り（「ｉ
ｆ」の場合０ｘ２Ｂ）をキーとすることができ、このキ
ーに対応したスロットにこの字句テーブル８０のアドレ
スを登録する。

【００６５】このような構成により、字句の文字列から
ハッシュテーブル１２７を検索する場合は、字句の文字
列のキーを求め、このキーに該当するハッシュテーブル
１２７のスロットのみを検索すればよく、ある文字列
（たとえば関数名）を文字列実体として有する字句テー
ブル８０を高速に検索することができる。

【００６６】次に関数定義部内部２０のＣ言語プログラ
ムソースの字句（卜ークン）を読み込んでいき、そのト
ークン属性１コード８３、トークン属性２コード８４が
関数実行部１８であれば、新たに呼び出す関数名テーブ
ル１２１０ａを作成し、字句テーブルの文字列実体［卜
ークン］スロット８５の内容を呼び出す関数名テーブル
１２１０ａ（あるいは１２１０ｃ）の文字列実体［関数
名］１２１１にコピーする。そのアドレスを関数参照関
係テーブル１２０の関数名テーブルヘのポインタ［呼び
出す関数］１２１に保持する。

【００６７】この処理をソースコード中のすべての関数
定義部の数だけ行なうことにより、定義された関数が他
のどの関数を呼んでいるのかという情報を全て保持する
事ができる。このような処理を終了すると、対象となる
関数の関数名の文字列をキーとしハッシュテーブル１２
７につながれている関数参照関係テーブルにアクセスす
れば、得られた関数参照関係テーブル１２０の各スロッ
トの内容を参照することで、その関数がどの関数を呼び
出しているのかの情報を得ることができる。

【００６８】また、上記同様にして、関数参照関係テー
ブル１２０の関数名テーブルヘのポインタ［呼ばれる関
数］１２２を生成する。これは、ある任意の関数がどの
関数に呼び出されているのかの情報を得られるようにす
るためである。具体的には、ある任意の関数参照関係テ
ーブル１２０に対して、その他すべての関数参照関係テ
ーブル１２０の呼び出している関数を検索し、その両者
が一致した場合には、新たに、呼ばれる関数名テーブル
１２１０ｂを作成し、その時の文字列実体［関数名]１
２１１をコピーする。この処理をハッシュテーブル１２
７に登録されているすべての関数参照テーブルに関して
行なう。

【００６９】このような処理を行って作成されたハッシ
ュテーブルを参照することにより、すべての関数の参照
関係を参照することができ、関数参照関係テーブル生成
手段１２、出力ファイル生成手段１３を経て関数の参照
関係を記述したファイル４を出力することができる。

【００７０】プログラム表示処理部６は、表示制御手段
１４の制御により、必要な情報のみを表示する設定が行
われたＣ言語プログラムソースファイル５、関数の参照
関係を記述したファイル４をカラー画面表示装置７に表
示する。このとき、各字句テーブル８０の表示スイッチ
８６が参照され、その字句を表示すべきか否かが決定さ
れる。

【００７１】図１０は、関数の参照関係を記述したファ
イル４の表示結果を示している。本実施形態によれば、
ユーザ設定手段３１により関数の参照関係ツリー表示モ
ードを指定すると、図１０のように、Ｃ言語プログラム
ソース中の関数の参照関係をツリー形態で明瞭に表示す
ることができる（図１０の７０ａ）。

【００７２】図１１は、必要な情報のみを表示する設定
が行われたＣ言語プログラムソースファイル５の表示結
果を示している。本実施形態において、ユーザ設定手段
３１によりメモリ確保・解放関係のツリー表示モードを
指定すると、メモリ確保・解放関数の実行部部分のみを
表示することができる。この表示例では、関数実行部を
含む「｛」、および「｝」で囲まれたコードブロックの
みを表示している。このとき、関数実行部のコードの直
上位のコードブロックのみを表示する方法も考えられる
が、関数定義のコードブロックまでを表示している。

【００７３】このように表示すべきメモリ確保・解放関
数の実行部部分を含むコードブロックのみを抽出するに
は、たとえば図１３のようなアルゴリズムを用いること
ができる。ここでは、字句テーブルの階層の深さ８７
（図２）の情報を用いる。たとえば、図１１において、
ｍａｉｎ関数の最初の変数定義を除くと、関数の直下位
のコードブロックは３つのｉｆ文から構成され、メモリ
確保・解放関数ｍａｌｌｏｃ、ｆｒｅｅを含むのは最初
のｉｆ文と最後のｉｆ文の２つのコードブロックのみで
ある。そして、最初のｉｆ文はｍａｌｌｏｃを含んでい
るが、最後のｉｆ文はｆｒｅｅをさらにネストしたｉｆ
文の中に含む。

【００７４】ｍａｌｌｏｃ、ｆｒｅｅのような字句に対
応する字句テーブルでは前述のようにして既にこれらの
字句を表示するように表示スイッチが決まっているの
で、図１１のようにメモリ確保・解放関数を含む制御構
造を表示するには、字句テーブルリスト８００を先頭か
ら走査し、ｍａｌｌｏｃ、ｆｒｅｅのような字句の字句
テーブル８０を検出したら（図１３：ステップＳ７、Ｓ
１）、その位置から階層の深さ８７（図２）の情報（ネ
ストレベル）を参照しつつ字句テーブルリスト８００
（図６）を前方および後方に走査（Ｓ２、Ｓ６）し、ｉ
ｆ、ｆｏｒ、ｗｈｉｌ
ｅ、「｛」、「｝」、「（」、「）」などの予約語、演
算子、分離子から成る制御文の先頭と後端を検出し（Ｓ
３、Ｓ８）、制御文の先頭と後端を構成する字句の表示
スイッチ８６をオンに変更する（Ｓ４、Ｓ９）。その過
程で現れた同一ネストレベルのメモリ確保・解放の関数
実行部ではない別の文（たとえば図１１の最後のｉｆ文
のａ＝ａ＋１；）は無視し、表示しないようにする。そ
して、字句テーブルリスト８００（図６）の走査は、関
数定義のネストレベルまで行なう（Ｓ５、Ｓ１０）。

【００７５】このような処理を行なうことにより、図１
１の符号７０ｂのようにメモリ確保・解放の関数（ｍａ
ｌｌｏｃ、およびｆｒｅｅ）実行部部分のコードブロッ
クのみを表示することができる。

【００７６】図１１のような表示（識別表示）を行なう
ことにより、ユーザであるプログラマは当該Ｃソース中
のメモリ確保・解放の関数（ｍａｌｌｏｃ、およびｆｒ
ｅｅ）実行部部分がどのように記述されているかを容易
に概観でき、ｍａｌｌｏｃに対応するｆｒｅｅが欠けて
いるなどのコーディングの欠陥を容易に発見することが
できる。

【００７７】なお、図１３の処理では、同一ネストレベ
ルの識別表示を目的とする文とは異なる文（図１１にお
いては、メモリ確保・解放の関数実行部ではない文：最
後のｉｆ文のａ＝ａ＋１；）は無視し、表示しないよう
にしているが、この文を表示するようにしてもよい。こ
の場合は、図１３のステップＳ２〜Ｓ５およびＳ６〜Ｓ
１０の２つのループ中を実行している間、適当なフラグ
を立て、このフラグがオンになっている間に遭遇した字
句の表示スイッチ８６をオンにすればよい。また、同一
ネストレベルの識別表示を目的とする文とは異なる文を
表示するか否かも、ユーザ設定手段３１により設定でき
るようにしておくと便利である。

【００７８】以上では、識別表示を目的とする文がメモ
リ確保・解放の関数実行部である場合を例示したが、表
示字句抽出手段１１の表示字句データベース２１にはメ
モリの確保解放命令（ｍａｌｌｏｃ、ｆｒｅｅ）以外に
も、ｆｏｒ、ｗｈｉｌｅ、ｒｅｔｕｒｎ、ｇｏｔｏ、ｂ
ｒｅａｋ、ｃｏｎｔｉｎｕｅなどの字句を登録すること
ができ、この登録文字列を変更することで表示する内容
の変更を容易に行なうことができる。

【００７９】もちろん、本発明を実現するプログラム製
品（あるいは専用ハードウェア）の表示字句データベー
ス２１には、デフォルトのモード（たとえば上記の関数
の参照関係ツリー表示モード、メモリ確保・解放関係の
ツリー表示モード）に対応した字句を登録しておけばよ
く、また、ユーザ設定手段３１により選択表示すべき字
句を自由に登録できるようにし、ユーザが需要に応じて
プログラムソース表示モードを定義できるようにしてお
くと非常に有用である。

【００８０】たとえば、ユーザ設定手段３１により上記
の関数の参照関係ツリー表示モード、メモリ確保・解放
関係のツリー表示モードに加えて、「ループ関係表示モ
ード」のようなモードを設定し、ｒｅｔｕｒｎ、ｇｏｔ
ｏ、ｂｒｅａｋ、ｃｏｎｔｉｎｕｅなどのような制御文
に対応した字句を表示字句データベース２１に登録し、
ｆｏｒあるいはｗｈｉｌｅループ中のｒｅｔｕｒｎ、ｇ
ｏｔｏ、ｂｒｅａｋ、ｃｏｎｔｉｎｕｅなどのような制
御文の実行部の上位コードブロックのみを図１１と同様
に選択表示することが考えられる。

【００８１】用途によっては、ｆｏｒあるいはｗｈｉｌ
ｅループは、表示装置の画面に表示しきれないような長
大なものを書くことが避けられない場合が往々にしてあ
り、そのようなループを誤まりなく記述し、またデバッ
グするのは容易ではないが、上記のような「ループ関係
表示モード」によれば、ループ中の分岐を制御するコー
ドの検証、およびデバッグを極めて容易に行なうことが
できる。

【００８２】以上では、該当の字句（メモリの確保解放
命令など）のみを表示する選択表示により、特定のコー
ドの識別表示を行なう例を示したが、出力ファイル生成
手段１３では該当字句の表示スイッチとして、非表示／
表示の制御情報だけではなくその表示色や表示輝度の情
報を付加することができる。これにより、該当のコード
のみを特定の表示色（表示輝度）で表示する識別表示を
行なうことができ、上記と同様の目的を達成することが
できる。この場合は、他のコードが表示上で消えないの
で、プログラムの検証上、該当のコード（メモリの確保
解放命令など）以外のコードとの関係が重要である場合
などに有用である。

【００８３】もちろん、表示スイッチとして、非表示／
表示の制御情報を用いるか、表示色（あるいは表示輝
度）の情報を用いるかなどもユーザ設定手段３１により
設定できるようにしておくと、より柔軟な解析システム
を構成することができる。

【００８４】なお、字句テーブル８０にはその字句のＣ
言語プログラムソースでの位置情報（行番号や行オフセ
ット）が含まれているので、これらの情報を出力ファイ
ル５に付加し、表示させることができる。たとえば、行
番号は画面の左端に表示できるし、ステータス表示部な
どを設ける構成においては、カーソル直近の該当字句の
行番号や行オフセットをステータス表示部に表示させる
ことができる。

【００８５】以上では説明を容易にするために、解析対
象のＣプログラムが複数ファイルに渡る場合を省略した
が、図３の関数参照関係テーブル１２０には文字列実体
［ファイル名］１２４が含まれているので、複数のソー
スファイルについて字句テーブルリスト８００および関
数参照関係テーブル１２０のリストを生成するととも
に、単一のハッシュテーブル１２７へ登録を行ない、そ
の際、文字列実体［ファイル名］１２４に当該字句の含
まれるファイル名を格納しておけば、関数参照関係テー
ブル１２０のリストを探索する時、たとえ別のファイル
に含まれる関数であっても呼び出す／呼び出される関数
を発見することができる。解析対象のＣプログラムが複
数ファイルに渡る場合には、図１０のような関数名の表
示のみではなく、関数名とともにその関数が定義された
ファイル名を表示するとよい。たとえば図１０の関数ｆ
ｕｎｃＣが別ファイルで定義されている場合には「ｆｕ
ｎｃＣ（ファイル名）」のような表示を行なう。

【００８６】本実施形態ではＣプログラムを例示してい
るが、本発明は、Ｃ言語に限定して用いられるものでは
なく、本発明の字句解析、構文解析、および識別表示技
術はｐａｓｃａｌなど類似の言語の開発環境（ハードウ
ェアおよびソフトウェア）に実施できるのはいうまでも
ない。

【００８７】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、Ｃ言語などのプログラムソースの表示処理を
行なうプログラムソース処理装置、プログラムソース処
理方法、およびプログラムソース処理プログラムにおい
て、入力プログラムソースファイルの字句解析および構
文解析に基づき、ユーザが設定した識別表示モードに応
じて、入力プログラムソースファイル中の特定字句に関
連するコードブロックを他の部分と識別できるよう識別
表示する構成を採用しているので、相互関係を有しなが
ら複数の関数やその下位のコードブロックに分散して記
述されるようなプログラムコードであっても、判り易く
強調表示、あるいは識別表示でき、プログラマのコーデ
ィング作業を支援し、メモリリークのようなバグを未然
に回避し、また、容易に発見できる、という優れた効果
が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のプログラムソース処理の全体の流れを
示した説明図である。

【図２】本発明で用いられる字句テーブルの一例を示し
た説明図である。

【図３】本発明で用いられる関数参照関係テーブルの一
例を示した説明図である。

【図４】本発明で用いられる関数名テーブルの一例を示
した説明図である。

【図５】図１の字句抽出手段の処理を示した説明図であ
る。

【図６】図１の字句テーブルリスト作成手段の処理を示
した説明図である。

【図７】図１の関数定義部・実行部抽出手段の処理を示
した説明図である。

【図８】図１の表示字句抽出手段の処理を示した説明図
である。

【図９】図１の関数参照関係テーブル生成手段の処理を
示した説明図である。

【図１０】本発明による関数の参照関係の表示の例を示
した説明図である。

【図１１】本発明によるメモリ確保・解放関係のツリー
表示の例を示した説明図である。

【図１２】Ｃ言語の字句の分類を示した説明図である。

【図１３】図１１の識別表示において用いられるアルゴ
リズムの一例を示したフローチャート図である。

【符号の説明】

１Ｃ言語プログラムソース２字句解析部３構文解析部４関数の参照関係をツリー状に表したファイル５必要な情報のみを含んだＣ言語プログラムソース６プログラム表示処理部７カラー画面表示装置８字句抽出手段９字句テーブルリスト生成手段１０関数定義部・実行部抽出手段１１表示字句抽出手段１２関数参照テーブル生成手段１３出力ファイル生成手段１４表示制御手段１５トークン属性１コードデータベース１６サンプルＣ言語プログラム１７関数定義部１８関数実行部１９サンプルＣ言語プログラム２０関数定義部内部２１表示字句データベース３１ユーザ設定手段８０、８００〜８０２字句テーブル８１トークン行番号８２行内オフセット８４トークン属性２コード８５文字列実体[トークン] ８６表示スイッチ８７字句の階層の深さ８８次の字句テーブルへのポインタ１０１ＣＰＵ１２０関数参照関係テーブル１２１関数名テーブルヘのポインタ［呼び出す関数］１２２関数名テーブルヘのポインタ［呼び出される関
数］１２３文字列実体［関数名］１２４文字列実体［ファイル名］１２５字句テーブルのポインタ１２７ハッシュテーブル１２１０関数名テーブル１２１０ａ〜１２１０ｃ関数名テーブル１２１１文字列実体［関数名］

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】プログラムソースファイルを入力する入
力手段と、プログラムソースファイル中の字句解析を行なう字句解
析手段と、前記字句が構成する構文の構文解析を行なう構文解析手
段と、ユーザが特定字句の識別表示モードを設定するユーザ設
定手段と、前記字句解析手段による字句解析および前記構文解析手
段による構文解析に基づき、前記ユーザ設定手段により
ユーザが設定した識別表示モードに応じて、前記入力手
段から入力したプログラムソースファイル中の前記特定
字句に関連するコードブロックを他の部分と識別できる
よう識別表示する表示制御手段を有することを特徴とす
るプログラムソース処理装置。
【請求項２】前記特定字句がＣ言語におけるメモリ確
保および解放関数名であることを特徴とする請求項１に
記載のプログラムソース処理装置。
【請求項３】前記特定字句がＣ言語における関数定義
を構成する字句であることを特徴とする請求項１に記載
のプログラムソース処理装置。
【請求項４】前記識別表示が、前記特定字句に関連す
るコードブロックのみを表示し、他の部分の表示を省略
する処理であることを特徴とする請求項１に記載のプロ
グラムソース処理装置。
【請求項５】前記識別表示が、前記特定字句に関連す
るコードブロックの表示色または表示輝度を他の部分の
表示色または表示輝度と異なるものとする処理であるこ
とを特徴とする請求項１に記載のプログラムソース処理
装置。
【請求項６】前記識別表示が、前記関数定義を構成す
る字句のみをツリー表示する処理であることを特徴とす
る請求項３に記載のプログラムソース処理装置。
【請求項７】プログラムソースファイルを入力する入
力工程と、プログラムソースファイル中の字句解析を行なう字句解
析工程と、前記字句が構成する構文の構文解析を行なう構文解析工
程と、ユーザが特定字句の識別表示モードを設定するユーザ設
定工程と、前記字句解析工程による字句解析および前記構文解析工
程による構文解析に基づき、前記ユーザ設定工程により
ユーザが設定した識別表示モードに応じて、前記入力工
程から入力したプログラムソースファイル中の前記特定
字句に関連するコードブロックを他の部分と識別できる
よう識別表示する表示制御工程を含むことを特徴とする
プログラムソース処理方法。
【請求項８】前記特定字句がＣ言語におけるメモリ確
保および解放関数名であることを特徴とする請求項７に
記載のプログラムソース処理方法。
【請求項９】前記特定字句がＣ言語における関数定義
を構成する字句であることを特徴とする請求項７に記載
のプログラムソース処理方法。
【請求項１０】前記識別表示が、前記特定字句に関連
するコードブロックのみを表示し、他の部分の表示を省
略する処理であることを特徴とする請求項７に記載のプ
ログラムソース処理方法。
【請求項１１】前記識別表示が、前記特定字句に関連
するコードブロックの表示色または表示輝度を他の部分
の表示色または表示輝度と異なるものとする処理である
ことを特徴とする請求項７に記載のプログラムソース処
理方法。
【請求項１２】前記識別表示が、前記関数定義を構成
する字句のみをツリー表示する処理であることを特徴と
する請求項９に記載のプログラムソース処理方法。
【請求項１３】プログラムソースファイルを入力する
入力工程と、プログラムソースファイル中の字句解析を行なう字句解
析工程と、前記字句が構成する構文の構文解析を行なう構文解析工
程と、ユーザが特定字句の識別表示モードを設定するユーザ設
定工程と、前記字句解析工程による字句解析および前記構文解析工
程による構文解析に基づき、前記ユーザ設定工程により
ユーザが設定した識別表示モードに応じて、前記入力工
程から入力したプログラムソースファイル中の前記特定
字句に関連するコードブロックを他の部分と識別できる
よう識別表示する表示制御工程を含むことを特徴とする
プログラムソース処理プログラム。
【請求項１４】前記特定字句がＣ言語におけるメモリ
確保および解放関数名であることを特徴とする請求項１
３に記載のプログラムソース処理プログラム。
【請求項１５】前記特定字句がＣ言語における関数定
義を構成する字句であることを特徴とする請求項１３に
記載のプログラムソース処理プログラム。
【請求項１６】前記識別表示が、前記特定字句に関連
するコードブロックのみを表示し、他の部分の表示を省
略する処理であることを特徴とする請求項１３に記載の
プログラムソース処理プログラム。
【請求項１７】前記識別表示が、前記特定字句に関連
するコードブロックの表示色または表示輝度を他の部分
の表示色または表示輝度と異なるものとする処理である
ことを特徴とする請求項１３に記載のプログラムソース
処理プログラム。
【請求項１８】前記識別表示が、前記関数定義を構成
する字句のみをツリー表示する処理であることを特徴と
する請求項１５に記載のプログラムソース処理プログラ
ム。