JP2003036186A - 別名検索装置、別名検索方法及び別名検索用プログラム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ある特定のシンボルに対する別名のみを効率
良く、高精度に求めることができる別名検索装置を提供
する。 【解決手段】 検索対象となる特定のシンボルを指定す
る検索対象指定部と、あるシンボルがどのシンボルと同
じ実体を指す可能性があるかを表す別名有向グラフを作
成する別名有向グラフ作成部と、この別名有向グラフを
参照して、指定された特定のシンボルを始点に、別名有
向グラフを正の向きにたどったときに、たどることので
きるシンボルをすべて別名として登録すると共に、別名
として登録されたそれぞれのシンボルを始点に、別名有
向グラフを負の向きにたどったときに、たどることので
きるシンボルをすべて別名として登録し、登録されたシ
ンボルを特定のシンボルの別名とする別名検索部とを設
ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、プログラムを構成
する変数や関数といったシンボルについて、シンボル間
の関係を解析する技術に関するもので、特に、ある特定
のシンボルの別名を検索する別名検索装置及び別名検索
方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年のＩＴ化社会の中で、ＩＴによって
提供されるサービスは巨大化、複雑化を増し、それに伴
い、ＩＴ化社会を実現するプログラムも巨大化、複雑化
している。一方、多くの人や会社がグローバルにＩＴ産
業に参入するにつれて、プログラムの開発競争が激化し
ている。

【０００３】このような状況においては、プログラムの
開発を短期間で効率的に行う必要がある。そのためのひ
とつの方法としては、過去に作成したプログラムや他者
（他社）が作成したプログラムを再利用して、新たなプ
ログラムを開発する方法がある。このように既存のプロ
グラムを再利用する場合、既存のプログラムに変更を加
えずにそのまま利用する方法と、なんらかの変更を加え
て利用する方法とがある。何も変更を加えずに既存のプ
ログラムを利用することができれば簡単であるが、通常
は、新しい機能を追加したり、既存の機能を変更（カス
タマイズ）するといった処理が必要となる。

【０００４】このように既存のプログラムを変更するに
は、変更前にそのプログラムを理解する必要がある。そ
のためにはそのプログラムの仕様書や設計書を参照して
プログラムを理解する必要がある。しかし、仕様書や設
計書は、ときにそれらが書かれた後にプログラムが変更
され、その記載内容がプログラムと一致していなかった
り、仕様書や設計書がそれほど詳細には書かれていなか
ったりすることもあるため、プログラムを正確に理解す
るにはプログラムを読む必要がある。

【０００５】ところが、上述したように、プログラムは
巨大化、複雑化しており、プログラムすべてに目を通す
ことは困難である。そこで、プログラムの変更に必要な
個所に絞って検討すれば良いのであれば非常に効率的で
ある。プログラムの変更に必要な個所を知るには、ま
ず、全体的な構成の概要が必要であり、その中で変更し
たい個所がどこであるのかを見つけ出す必要がある。次
に、変更したい個所を変更したときに、どこに影響が及
ぶのかを確認する必要がある。そのためには、プログラ
ム中に記述されたシンボルにはどのようなものがあるの
か、また、各シンボル間にはどのような関係があるのか
をあらかじめ解析し、シンボル間の関係をそのプログラ
ムを再利用しようとするユーザに提示することができる
環境が必要である。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】このようにシンボル間
の関係を解析するに当たっては、あるシンボルが、図５
に示したようなポインタによる代入や参照渡しによる代
入等により、同じ実体に対して別の名前が付けられるよ
うな、いわゆる「別名」の関係にある場合を解析する必
要がある。例えば、特願平５−１４１０７８号には、シ
ンボル間の関係のうち、あるシンボルの別名を取得する
方法として、ポインタ解析とその結果に対して推移的閉
包計算を行うことにより別名を求める方法が提案されて
いる。

【０００７】しかしながら、特願平５−１４１０７８号
に開示された技術は、プログラム全体に対して別名の関
係を持つ可能性のあるシンボルのグループ（以下、別名
集合という）を求める方法であり、ある特定のシンボル
に対する別名を求めるものではない。そのため、ある特
定のシンボルに対する別名を求めるには、効率と精度が
非常に悪いものであった。すなわち、特願平５−１４１
０７８号のようにプログラム全体に対して別名の集合を
求めるのは、ある特定のシンボルの別名だけを求めたい
場合には余分な計算が必要となるため効率が非常に悪い
ものであった。

【０００８】また、特願平５−１４１０７８号のような
方法で別名集合を求める場合には、ある特定のシンボル
が属する別名集合に含まれるシンボルは、その特定のシ
ンボルの別名の候補とはなるが、あるシンボルに注目し
た場合には、必ずしもその別名集合に含まれるシンボル
がすべて注目するシンボルの別名になるとは限らないた
め、精度も悪いものであった。

【０００９】例えば、図６のようなソースコードがあっ
た場合に、特願平５−１４１０７８号の方法では、＊ｐ
がａを指すことにより＊ｐがａの別名となる可能性があ
り、且つ、＊ｐがｂを指すことにより＊ｐがｂの別名と
なる可能性があるため、ａ，ｂ，＊ｐは別名集合とな
る。しかし、ある特定のシンボルとして、例えばａに注
目した場合、必ずしもｂがａの別名となるとは限らない
といった問題が生じていた。

【００１０】本発明は、上述したような従来技術の問題
点を解消するために提案されたものであり、その目的
は、シンボル間の関係の中で、ある特定のシンボルに対
する別名のみを効率良く、高精度に求めることができる
別名検索装置及び別名検索方法を提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、請求項１に記載の別名検索装置は、検索対象となる
特定のシンボルを指定する検索対象指定部と、あるシン
ボルがどのシンボルと同じ実体を指す可能性があるかを
表す別名有向グラフを作成する別名有向グラフ作成部
と、前記別名有向グラフを参照して、前記指定された特
定のシンボルを始点に、別名有向グラフを正の向きにた
どったときに、たどることのできるシンボルをすべて別
名として登録すると共に、別名として登録されたそれぞ
れのシンボルを始点に、別名有向グラフを負の向きにた
どったときに、たどることのできるシンボルをすべて別
名として登録し、登録されたシンボルを前記特定のシン
ボルの別名とする別名検索部とを備えたことを特徴とす
るものである。

【００１２】また、請求項２に記載の別名検索方法は、
請求項１に記載の発明を方法の観点から捉えたものであ
って、検索対象となる特定のシンボルを指定する検索対
象指定処理と、あるシンボルがどのシンボルと同じ実体
を指す可能性があるかを表す別名有向グラフを作成する
別名有向グラフ作成処理と、前記別名有向グラフを参照
して、前記指定された特定のシンボルを始点に、別名有
向グラフを正の向きにたどったときに、たどることので
きるシンボルをすべて別名として登録すると共に、別名
として登録されたそれぞれのシンボルを始点に、別名有
向グラフを負の向きにたどったときに、たどることので
きるシンボルをすべて別名として登録し、登録されたシ
ンボルを前記特定のシンボルの別名とする別名検索処理
とを含むことを特徴とするものである。

【００１３】また、請求項３に記載の別名検索用プログ
ラムは、請求項２に記載の発明をソフトウェアの観点か
ら捉えたものであって、検索対象となる特定のシンボル
を指定する検索対象指定ステップと、あるシンボルがど
のシンボルと同じ実体を指す可能性があるかを表す別名
有向グラフを作成する別名有向グラフ作成ステップと、
前記別名有向グラフを参照して、前記指定された特定の
シンボルを始点に、別名有向グラフを正の向きにたどっ
たときに、たどることのできるシンボルをすべて別名と
して登録すると共に、別名として登録されたそれぞれの
シンボルを始点に、別名有向グラフを負の向きにたどっ
たときに、たどることのできるシンボルをすべて別名と
して登録し、登録されたシンボルを前記特定のシンボル
の別名とする別名検索ステップとを有することを特徴と
するものである。

【００１４】上記のような構成を有する請求項１〜請求
項３に記載の発明によれば、ある特定のシンボルについ
て、別名の関係にあるシンボルを効率良く、高精度に求
めることができる。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して具体的に説明する。なお、以下の実施形態は
コンピュータ上に実現され、実施形態の各機能は、所定
の手順（プログラム）がこのコンピュータを制御するこ
とで実現される。また、本明細書における各手段は、実
施形態の各機能に対応する概念的なもので、必ずしも特
定のハードウェアやソフトウェア・ルーチンに１対１に
は対応しない。同一のハードウェア要素が、場合によっ
て異なった手段を構成する。例えば、コンピュータは、
ある命令を実行するときにある手段となり、別の命令を
実行するときは別の手段となりうる。また、一つの手段
が、わずか１命令によって実現さる場合もあれば、多数
の命令によって実現される場合もある。したがって、本
明細書では、以下、実施形態の各機能を有する仮想的回
路ブロック（手段）を想定して実施形態を説明する。ま
た、本実施形態における各手順の各ステップは、その性
質に反しない限り、実行順序を変更し、複数同時に実行
し、また、実行ごとに異なった順序で実行してもよい。
このような順序の変更は、例えば、ユーザが実行可能な
処理を選択するなどメニュー形式のインターフェース手
法によって実現することができる。

【００１６】（１）構成 本実施形態の別名検索装置１には、図１の機能ブロック
図に示したように、ソースファイル群１１と別名有向グ
ラフ作成部１２が設けられている。この別名有向グラフ
作成部１２では、ソースファイル群１１からソースファ
イルを順次読み込み、既存技術である字句解析、構文解
析、意味解析を行うことによって、関数や変数といった
シンボルについて、あるシンボルが他のどのシンボルと
同じメモリ領域を指す可能性があるかを解析し、別名有
向グラフ１３として表す。

【００１７】例えば、図２に示したサンプルプログラム
を別名有向グラフに表すと図３に示したようになり、関
数や変数といった各シンボルを一つのノードで表現し、
あるシンボルが他のあるシンボルを指す可能性があるこ
とを、ノードとノードを結ぶアークで表現する。このア
ークには向きがあり、指す可能性のあるシンボルから指
される可能性のあるシンボルへ向かう場合を「順方向」
あるいは「正の方向」といい、その逆を「逆方向」ある
いは「負の方向」ということとする。なお、あるシンボ
ルが他のあるシンボルを指す可能性のある例としては、
従来技術の項で示した図５のように、ポインタの代入、
参照渡しによる代入や仮想関数等があり、同じ実体に対
して別の名前が付けられるような、いわゆる「別名」の
関係にあることを意味する。

【００１８】また、本実施形態の別名検索装置１には、
別名検索を行いたいある特定のシンボルを指定する検索
対象指定部１４と、そのシンボルについて上記別名有向
グラフ１３を参照して、「検索対象として指定されたシ
ンボルが、どのシンボルと同じメモリ領域を指す可能性
があるか」という別名検索を行う別名検索部１５と、別
名検索部１５による検索の結果、別名であると判断され
たシンボルを別名情報データ１６として登録する別名登
録部１７と、別名検索の結果を出力する出力部１８とが
設けられている。なお、本実施形態においては、上記別
名検索部１５は、別名有向グラフ１３を正の向き（順方
向）に検索した後、負の向き（逆方向）に検索するよう
に設定されているものとする。

【００１９】（２）作用 続いて、上記のような構成を有する本実施形態の別名検
索装置における別名検索処理の流れを、図４に示したフ
ローチャートにより説明する。まず初めに、別名検索部
１５における検索順序を順方向→逆方向に行うように設
定し（ステップ４０１）、別名情報データ１６を空とす
る（ステップ４０２）。そして、ユーザが検索対象指定
部１４を介して指定したシンボル（検索対象シンボル）
を取得し（ステップ４０３）、その検索対象シンボル自
体を別名情報データ１６として登録する（ステップ４０
４）。

【００２０】次に、別名情報データ１６の中から登録さ
れている別名を１つ選択する（ステップ４０５）。この
別名について、別名有向グラフを参照して、その別名の
シンボルから正の向き（順方向）のアークがあるか否か
を判断し（ステップ４０６）、正の向きのアークがあれ
ば、アークの先にあるノードのシンボルをすべて別名と
して別名情報データ１６に追加し（ステップ４０７）、
ステップ４０８に進む。なお、ステップ４０６におい
て、あるノードに複数の正の向きのアークがある場合も
あるし、あるノードに正の向きのアークがあり、その先
のノードにさらに正の向きのアークがある場合もある。
本実施形態においては、これらすべてのノードを登録す
る。

【００２１】一方、ステップ４０６において、正の向き
のアークがないと判断された場合には、そのままステッ
プ４０８に進む。ステップ４０８において、別名情報デ
ータ１６として登録されているすべての別名について順
方向の検索が終了したか否かが判断され、終了していな
い場合には、ステップ４０５に戻り、別名情報データ１
６の中から未処理の別名を１つ選択し、ステップ４０６
〜ステップ４０８を繰り返す。一方、ステップ４０８に
おいて、別名情報データ１６として登録されているすべ
ての別名について順方向の検索が終了したと判断された
場合には、ステップ４０９に進み、逆方向の検索を行
う。

【００２２】すなわち、別名情報データ１６の中から登
録されている別名を１つ選択する（ステップ４０９）。
この別名について、別名有向グラフを参照して、その別
名のシンボルから負の向き（逆方向）のアークがあるか
否かを判断し（ステップ４１０）、負の向きのアークが
あれば、アークの先（アークの基端部）にあるノードの
シンボルをすべて別名として別名情報データ１６に追加
し（ステップ４１１）、ステップ４１２に進む。一方、
ステップ４１０において、負の向きのアークがないと判
断された場合には、そのままステップ４１２に進む。

【００２３】ステップ４１２において、別名情報データ
１６として登録されているすべての別名について逆方向
の検索が終了したか否かが判断され、終了していない場
合には、ステップ４０９に戻り、別名情報データ１６の
中から未処理の別名を１つ選択し、ステップ４１０〜ス
テップ４１２を繰り返す。一方、ステップ４１２におい
て、別名情報データ１６として登録されているすべての
別名について逆方向の検索が終了したと判断された場合
には、その検索対象シンボルについての別名検索処理を
終了する。

【００２４】以上のような別名検索処理の結果、別名情
報データ１６には、ユーザが指定した検索対象シンボル
に対する「別名」のシンボルが得られる。そして、この
検索結果が、出力部１８によりユーザに提示される。

【００２５】（３）別名検索の具体例 続いて、上記の別名検索処理を、図３に示した別名有向
グラフを例にして、より具体的に説明する。仮に、検索
対象指定部１４によりｐが指定されたとする（ステップ
４０２）。まず、ｐ自身を別名に登録する（ステップ４
０３）。次に、正の向きに検索を行うので、ステップ４
０５に進み、別名情報データ１６の中から、すでに別名
として登録されているシンボルとしてｐが見つかる（ス
テップ４０５）。そのｐについて別名有向グラフ（図
３）を参照すると、ｐから正の向きのアークとしてａが
あるので、ａを別名に追加する（ステップ４０６，ステ
ップ４０７）。

【００２６】次に、別名有向グラフを参照するとａから
正の向きのアークはないので、そこで正の向きへの検索
は終了する。この時点で別名情報データ１６として登録
されたシンボルは、ｐとａとなる。次に、負の向きに検
索を行う。別名情報データ１６を参照し、すでに別名と
して登録されているシンボルｐ、ａからまずｐを取り出
す。別名有向グラフ（図３）を参照して、ｐに向かうア
ークを負の向きに進むとｒを得るので、ｒを別名に追加
する。ｒから負の向きに進むアークはないので、終了す
る。

【００２７】同様に、別名情報データ１６を参照し、す
でに別名として登録されているシンボルとしてａを取り
出す。ａからアークを負の向きに進むとｐとｑがある
が、ｐはすでに登録されているので、ｑだけを登録す
る。ｑへ向かうアークはないので、別名検索は終了す
る。その結果、ｐの別名として、ｐ，ｒ，ａ，ｑが得ら
れる。ここで、ｐ，ｒ，ａ，ｑはポインタがｐと同じ実
体を指す可能性がある集合であるが、ｐは取得されたシ
ンボル自身であるので、別名から除いてもよい。

【００２８】（４）効果 上述したように、本実施形態の別名検索装置によれば、
ある特定のシンボルについて、別名有向グラフを参照し
て、正の方向と負の方向の両方向について別名検索を行
うので、ある特定のシンボルに対する別名のみを効率良
く、高精度に求めることができる。

【００２９】（５）他の実施形態 本発明は、上述した実施形態に限定されるものではな
く、別名を検索する場合に、その検索の深度を限定する
ことも可能である。なお、検索する深度を限定した場合
には、その先にも別名となる可能性のあるシンボルが存
在することを、マークや色、その他の表示方法を用いて
表現することもできる。また、ある特定のシンボルにつ
いて、正の方向あるいは負の方向の検索のいずれを先に
実行するかは限定されない。上記の実施形態において
は、正の方向を先に検索したが、負の方向を先に検索す
る場合には、図４に示したフローチャートにおいて、
「順方向」と「逆方向」の用語を互いに置き換えること
により、実行することができる。

【００３０】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、シンボ
ル間の関係の中で、ある特定のシンボルに対する別名の
みを効率良く、高精度に求めることができる別名検索装
置及び別名検索方法を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の別名検索装置の一つの実施形態の構成
を示す機能ブロック図

【図２】別名解析の実施形態を説明するためのサンプル
プログラム

【図３】図２のサンプルプログラムについて作成された
別名有向グラフ

【図４】本発明の別名検索装置における別名検索処理の
流れを示すフローチャート

【図５】「別名」の関係にあるシンボルの例を示す図

【図６】ソースコードの一例を示す図

【符号の説明】

１…別名検索装置 １１…ソースファイル群 １２…別名有向グラフ作成部 １３…別名有向グラフ １４…検索対象指定部 １５…別名検索部 １６…別名情報データ １７…別名登録部 １８…出力部

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 検索対象となる特定のシンボルを指定す
   る検索対象指定部と、 あるシンボルがどのシンボルと同じ実体を指す可能性が
   あるかを表す別名有向グラフを作成する別名有向グラフ
   作成部と、 前記別名有向グラフを参照して、前記指定された特定の
   シンボルを始点に、別名有向グラフを正の向きにたどっ
   たときに、たどることのできるシンボルをすべて別名と
   して登録すると共に、別名として登録されたそれぞれの
   シンボルを始点に、別名有向グラフを負の向きにたどっ
   たときに、たどることのできるシンボルをすべて別名と
   して登録し、登録されたシンボルを前記特定のシンボル
   の別名とする別名検索部と、を備えたことを特徴とする
   別名検索装置。
2. 【請求項２】 検索対象となる特定のシンボルを指定す
   る検索対象指定処理と、 あるシンボルがどのシンボルと同じ実体を指す可能性が
   あるかを表す別名有向グラフを作成する別名有向グラフ
   作成処理と、 前記別名有向グラフを参照して、前記指定された特定の
   シンボルを始点に、別名有向グラフを正の向きにたどっ
   たときに、たどることのできるシンボルをすべて別名と
   して登録すると共に、別名として登録されたそれぞれの
   シンボルを始点に、別名有向グラフを負の向きにたどっ
   たときに、たどることのできるシンボルをすべて別名と
   して登録し、登録されたシンボルを前記特定のシンボル
   の別名とする別名検索処理と、を含むことを特徴とする
   別名検索方法。
3. 【請求項３】 検索対象となる特定のシンボルを指定す
   る検索対象指定ステップと、 あるシンボルがどのシンボルと同じ実体を指す可能性が
   あるかを表す別名有向グラフを作成する別名有向グラフ
   作成ステップと、 前記別名有向グラフを参照して、前記指定された特定の
   シンボルを始点に、別名有向グラフを正の向きにたどっ
   たときに、たどることのできるシンボルをすべて別名と
   して登録すると共に、別名として登録されたそれぞれの
   シンボルを始点に、別名有向グラフを負の向きにたどっ
   たときに、たどることのできるシンボルをすべて別名と
   して登録し、登録されたシンボルを前記特定のシンボル
   の別名とする別名検索ステップと、を有することを特徴
   とする別名検索用プログラム。