JPH06348475A - ポインタ解析システム - Google Patents
ポインタ解析システムInfo
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- JPH06348475A JPH06348475A JP5141078A JP14107893A JPH06348475A JP H06348475 A JPH06348475 A JP H06348475A JP 5141078 A JP5141078 A JP 5141078A JP 14107893 A JP14107893 A JP 14107893A JP H06348475 A JPH06348475 A JP H06348475A
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- pointer
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- Stored Programmes (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 ポインタ変数を含むソースプログラムに対し
て、ソースプログラムを直接実行することなしに、ポイ
ンタ変数が間接的に指す可能性のある変数を解析し、変
数の別名関係を求めるポインタ解析システムを提供す
る。 【構成】 ある特定のプログラミング言語で記述された
ソースプログラムを構文解析、制御フロー解析すること
により、制御フローグラフを出力する入力装置１１０
と、ポインタ変数が指す可能性のある変数を解析するポ
インタ解析装置１２０と、別名グラフを操作するグラフ
処理装置１３０と、ディスプレイ装置等の出力装置１４
０とから構成される。更に、グラフ処理装置１３０は、
グラフ併合手段１３１と、グラフ検索手段１３２と、ア
ーク変更手段１３３と、間接度計算手段１３４とを備え
る。
て、ソースプログラムを直接実行することなしに、ポイ
ンタ変数が間接的に指す可能性のある変数を解析し、変
数の別名関係を求めるポインタ解析システムを提供す
る。 【構成】 ある特定のプログラミング言語で記述された
ソースプログラムを構文解析、制御フロー解析すること
により、制御フローグラフを出力する入力装置１１０
と、ポインタ変数が指す可能性のある変数を解析するポ
インタ解析装置１２０と、別名グラフを操作するグラフ
処理装置１３０と、ディスプレイ装置等の出力装置１４
０とから構成される。更に、グラフ処理装置１３０は、
グラフ併合手段１３１と、グラフ検索手段１３２と、ア
ーク変更手段１３３と、間接度計算手段１３４とを備え
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ポインタ解析システム
に関し、特にポインタ変数が間接的に指す変数の解析機
能を有するポインタ解析システムに関する。
に関し、特にポインタ変数が間接的に指す変数の解析機
能を有するポインタ解析システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】ソースプログラムを直接実行することな
しに、プログラムの種々の性質を解析する技術として、
データフロー解析技術が広く使われている。しかし、ポ
インタ変数を含むソースプログラムに対してデータフロ
ー解析を行なう際、ポインタ変数により別名関係が生ず
るため、プログラム中に明示的に定義されていなくて
も、変数が定義されてしまうという問題がある。
しに、プログラムの種々の性質を解析する技術として、
データフロー解析技術が広く使われている。しかし、ポ
インタ変数を含むソースプログラムに対してデータフロ
ー解析を行なう際、ポインタ変数により別名関係が生ず
るため、プログラム中に明示的に定義されていなくて
も、変数が定義されてしまうという問題がある。
【０００３】例えば、以下のＣ言語で記述されたプログ
ラムにおいて、 文（１）において、ポインタ変数＊ｐが変数ｘを指すの
で、文（３）において＊ｐが定義されるだけでなくｘも
再定義される。ここで、変数名に＊をつけて宣言された
変数をポインタ変数と呼ぶ。
ラムにおいて、 文（１）において、ポインタ変数＊ｐが変数ｘを指すの
で、文（３）において＊ｐが定義されるだけでなくｘも
再定義される。ここで、変数名に＊をつけて宣言された
変数をポインタ変数と呼ぶ。
【０００４】このようにポインタ変数を含んだプログラ
ムを対象とする場合、データフロー解析に先立ってポイ
ンタ変数が指す可能性のある変数を解析するポインタ変
数解析システムを構築する必要があった。
ムを対象とする場合、データフロー解析に先立ってポイ
ンタ変数が指す可能性のある変数を解析するポインタ変
数解析システムを構築する必要があった。
【０００５】従来の、この種のポインタ変数解析システ
ムは、たとえば「１９９０年、サイエンス社、コンパイ
ラ原理・技法・ツール、Ａ．Ｖ．エイホ，Ｒ．セシィ，
Ｊ．Ｄ．ウルマン共著，原田賢一訳」に示されるよう
に、基本データ構造としてポインタ変数とその変数が指
す可能性のある変数集合のペアのリストを用いて、反復
解法アルゴリズムを用いることにより実現しており、ポ
インタ変数が直接指す可能性のある変数集合を解析す
る。
ムは、たとえば「１９９０年、サイエンス社、コンパイ
ラ原理・技法・ツール、Ａ．Ｖ．エイホ，Ｒ．セシィ，
Ｊ．Ｄ．ウルマン共著，原田賢一訳」に示されるよう
に、基本データ構造としてポインタ変数とその変数が指
す可能性のある変数集合のペアのリストを用いて、反復
解法アルゴリズムを用いることにより実現しており、ポ
インタ変数が直接指す可能性のある変数集合を解析す
る。
【０００６】図４は従来のポインタ変数解析システムを
示すブロック図である。このポインタ変数解析システム
はソースプログラムを入力として制御フローを解析する
入力装置２１０と、ポインタ変数が指す可能性のある変
数を解析するポインタ解析装置２２０と、リストを操作
するリスト処理装置２３０と、ディスプレイ装置等の出
力装置２４０とから構成される。
示すブロック図である。このポインタ変数解析システム
はソースプログラムを入力として制御フローを解析する
入力装置２１０と、ポインタ変数が指す可能性のある変
数を解析するポインタ解析装置２２０と、リストを操作
するリスト処理装置２３０と、ディスプレイ装置等の出
力装置２４０とから構成される。
【０００７】リスト処理装置２３０は、リスト併合手段
２３１と、リスト変更手段２３３、とを備える。
２３１と、リスト変更手段２３３、とを備える。
【０００８】次に、図４および図５を参照して、従来の
システムの動作について説明する。入力装置２１０は、
ある特定のプログラミング言語で記述されたソースプロ
グラムを入力として、構文解析および制御フロー解析を
行ない制御フローグラフと初期化済みのリストを出力す
る。ここで、制御フローグラフの各ノードはソースプロ
グラムの各文または各述語に対応している。リストは変
数間の関係をリストで表現したものである。ポインタ変
数をキーとしてポインタ変数が指す可能性のある変数集
合を値として持っており、キーとなる変数が値の変数群
を指すという意味を持つ。入力装置２１０の出力となる
制御フローグラフと初期化済みのリストはポインタ解析
装置２２０に供給される（ステップＢ１）。ポインタ解
析装置２２０は、別名グラフのどれかに変化がなくなる
まで、ｎにおけるリストＡＦＦＥＣＴ［ｎ］に処理を加
える（ステップＢ２およびＢ３）。
システムの動作について説明する。入力装置２１０は、
ある特定のプログラミング言語で記述されたソースプロ
グラムを入力として、構文解析および制御フロー解析を
行ない制御フローグラフと初期化済みのリストを出力す
る。ここで、制御フローグラフの各ノードはソースプロ
グラムの各文または各述語に対応している。リストは変
数間の関係をリストで表現したものである。ポインタ変
数をキーとしてポインタ変数が指す可能性のある変数集
合を値として持っており、キーとなる変数が値の変数群
を指すという意味を持つ。入力装置２１０の出力となる
制御フローグラフと初期化済みのリストはポインタ解析
装置２２０に供給される（ステップＢ１）。ポインタ解
析装置２２０は、別名グラフのどれかに変化がなくなる
まで、ｎにおけるリストＡＦＦＥＣＴ［ｎ］に処理を加
える（ステップＢ２およびＢ３）。
【０００９】以下各文ｎにおける処理について述べる。
まず、リスト併合手段２３１は、リストＡＦＦＥＣＴ
［ｎ］をｎに先行するノードｍにおけるリストＡＦＦＥ
ＣＴ［ｍ］の和集合に設定する（ステップＢ４）。ここ
で、ノードｎが代入文ｐ＝ｑの時のみ操作を続行し、ノ
ードｎが述語の場合は次の文の処理をする（ステップＢ
５）。ステップＢ６で右辺のｑがポインタ変数であるか
どうか検査し、右辺のｑがポインタ変数である時は、リ
スト変更手段２３３を用いて、ｐが指す変数を、ｑが指
す変数に変更する（ステップＢ７）。右辺のｑがポイン
タ変数でない時は、リスト変更手段２３３を用いて、ｐ
が指す変数を、ｑに変更する（ステップＢ８）。
まず、リスト併合手段２３１は、リストＡＦＦＥＣＴ
［ｎ］をｎに先行するノードｍにおけるリストＡＦＦＥ
ＣＴ［ｍ］の和集合に設定する（ステップＢ４）。ここ
で、ノードｎが代入文ｐ＝ｑの時のみ操作を続行し、ノ
ードｎが述語の場合は次の文の処理をする（ステップＢ
５）。ステップＢ６で右辺のｑがポインタ変数であるか
どうか検査し、右辺のｑがポインタ変数である時は、リ
スト変更手段２３３を用いて、ｐが指す変数を、ｑが指
す変数に変更する（ステップＢ７）。右辺のｑがポイン
タ変数でない時は、リスト変更手段２３３を用いて、ｐ
が指す変数を、ｑに変更する（ステップＢ８）。
【００１０】Ｂ２のループを抜けた後、ポインタ解析装
置２２０は、このＡＦＦＥＣＴ［ｎ］の結果を出力装置
２４０に出力する（ステップＢ９）。
置２２０は、このＡＦＦＥＣＴ［ｎ］の結果を出力装置
２４０に出力する（ステップＢ９）。
【００１１】次に、図６を参照して、具体例を用いて説
明する。例えば、以下のプログラムが入力装置２１０か
ら与えられたとする。 入力装置２１０において、リストＡＦＦＥＣＴ［１］、
ＡＦＦＥＣＴ［２］、ＡＦＦＥＣＴ［３］はそれぞれ空
リストに初期化される。
明する。例えば、以下のプログラムが入力装置２１０か
ら与えられたとする。 入力装置２１０において、リストＡＦＦＥＣＴ［１］、
ＡＦＦＥＣＴ［２］、ＡＦＦＥＣＴ［３］はそれぞれ空
リストに初期化される。
【００１２】ｎ＝１の時、アーク変更手段２３３は＊ｐ
の指す変数を｛ｘ｝に設定する（図６（ａ））。ｎ＝２
の時、アーク変更手段２３３ は＊ｑの指す変数を
｛ｙ｝に設定する（図６（ｂ））。ｎ＝３ の時、右辺
のポインタ変数＊ｐが｛ｘ｝を指しているため、リスト
変更手段２３３は、＊ｑが｛ｘ｝を指すようにリストを
変更する（図６（ｃ））。
の指す変数を｛ｘ｝に設定する（図６（ａ））。ｎ＝２
の時、アーク変更手段２３３ は＊ｑの指す変数を
｛ｙ｝に設定する（図６（ｂ））。ｎ＝３ の時、右辺
のポインタ変数＊ｐが｛ｘ｝を指しているため、リスト
変更手段２３３は、＊ｑが｛ｘ｝を指すようにリストを
変更する（図６（ｃ））。
【００１３】以上より、このプログラムでは＊ｐおよび
＊ｑがｘを指すことが解析できる。
＊ｑがｘを指すことが解析できる。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】この従来の技術のポイ
ンタ変数解析システムでは、基本データ構造としてポイ
ンタ変数とその変数が指す可能性のある変数集合のペア
を用いているため、ポインタ変数が間接的に指す可能性
のある変数集合を解析できない。
ンタ変数解析システムでは、基本データ構造としてポイ
ンタ変数とその変数が指す可能性のある変数集合のペア
を用いているため、ポインタ変数が間接的に指す可能性
のある変数集合を解析できない。
【００１５】本発明の目的は、ポインタ変数を含むソー
スプログラムに対して、ソースプログラムを直接実行す
ることなしに、ポインタ変数が間接的に指す可能性のあ
る変数を解析し、変数の別名関係を求めるポインタ解析
システムを提供することにある。
スプログラムに対して、ソースプログラムを直接実行す
ることなしに、ポインタ変数が間接的に指す可能性のあ
る変数を解析し、変数の別名関係を求めるポインタ解析
システムを提供することにある。
【００１６】
【課題を解決するための手段】第１の発明のポインタ解
析システムは、ソースプログラムを構文解析し、制御フ
ロー解析することにより、プログラムの文がノードに、
制御の流れがアークに対応した制御フローグラフを出力
する入力手段と、前記制御フローグラフの各ノードに付
加されている別名グラフを併合するグラフ併合手段と、
前記ソースプログラム中のポインタ変数の間接度を計算
する間接度計算手段と、前記間接度に応じてポインタ変
数が指している変数集合を検索するグラフ検索手段と、
前記変数集合をもとに別名グラフ上のアークを追加削除
するアーク変更手段と、前記制御フローグラフを入力
し、前記グラフ併合手段と前記グラフ検索手段と前記ア
ーク変更手段を用いてポインタ変数が指す可能性のある
変数集合を示した別名グラフを出力するポインタ解析装
置と、前記ポインタ解析装置の出力を表示する出力装置
とから成ることを特徴とする。
析システムは、ソースプログラムを構文解析し、制御フ
ロー解析することにより、プログラムの文がノードに、
制御の流れがアークに対応した制御フローグラフを出力
する入力手段と、前記制御フローグラフの各ノードに付
加されている別名グラフを併合するグラフ併合手段と、
前記ソースプログラム中のポインタ変数の間接度を計算
する間接度計算手段と、前記間接度に応じてポインタ変
数が指している変数集合を検索するグラフ検索手段と、
前記変数集合をもとに別名グラフ上のアークを追加削除
するアーク変更手段と、前記制御フローグラフを入力
し、前記グラフ併合手段と前記グラフ検索手段と前記ア
ーク変更手段を用いてポインタ変数が指す可能性のある
変数集合を示した別名グラフを出力するポインタ解析装
置と、前記ポインタ解析装置の出力を表示する出力装置
とから成ることを特徴とする。
【００１７】また、第２の発明のポインタ解析システム
は、推移的開包演算を行う推移的閉包計算手段と、前記
ポインタ解析手段の出力を入力として前記推移的閉包計
算手段を用いて、複数のポインタ変数が同じ変数を指す
ときそれぞれのポインタ変数の間に生じる変数の別名間
の関係を前記変数集合とともに示した別名グラフを前記
出力装置に出力する別名解析手段とを備えることを特徴
とする。
は、推移的開包演算を行う推移的閉包計算手段と、前記
ポインタ解析手段の出力を入力として前記推移的閉包計
算手段を用いて、複数のポインタ変数が同じ変数を指す
ときそれぞれのポインタ変数の間に生じる変数の別名間
の関係を前記変数集合とともに示した別名グラフを前記
出力装置に出力する別名解析手段とを備えることを特徴
とする。
【００１８】
【作用】第１の発明のポインタ解析システムは、変数間
の関係をグラフで表現しているため、ポインタ変数が間
接的に指すということが、グラフのアークを推移的にた
どることに対応付けられる。このため、ポインタ変数が
指す変数だけでなく、ポインタ変数が間接的に変数を指
す場合も解析できる。
の関係をグラフで表現しているため、ポインタ変数が間
接的に指すということが、グラフのアークを推移的にた
どることに対応付けられる。このため、ポインタ変数が
指す変数だけでなく、ポインタ変数が間接的に変数を指
す場合も解析できる。
【００１９】第２の発明のポインタ解析システムは、変
数間の関係をグラフで表現しているため、ポインタ変数
が間接的に指すということが、グラフのアークを推移的
にたどることに対応付けられる。このため、ポインタ変
数が指す変数だけでなく、ポインタ変数が間接的に変数
を指す場合も解析できる。また、このグラフ上で推移的
閉包演算を行なうことにより、変数間の別名関係を解析
できる。
数間の関係をグラフで表現しているため、ポインタ変数
が間接的に指すということが、グラフのアークを推移的
にたどることに対応付けられる。このため、ポインタ変
数が指す変数だけでなく、ポインタ変数が間接的に変数
を指す場合も解析できる。また、このグラフ上で推移的
閉包演算を行なうことにより、変数間の別名関係を解析
できる。
【００２０】
【実施例】第１の発明について図面を参照して説明す
る。
る。
【００２１】図１は第１の発明の実施例を示すブロック
図である。図１を参照すると、第１の発明の実施例はあ
る特定のプログラミング言語で記述されたソースプログ
ラムを構文解析、制御フロー解析することにより、制御
フローグラフを出力する入力装置１１０と、ポインタ変
数が指す可能性のある変数を解析するポインタ解析装置
１２０と、別名グラフを操作するグラフ処理装置１３０
と、ディスプレイ装置等の出力装置１４０とから構成さ
れる。
図である。図１を参照すると、第１の発明の実施例はあ
る特定のプログラミング言語で記述されたソースプログ
ラムを構文解析、制御フロー解析することにより、制御
フローグラフを出力する入力装置１１０と、ポインタ変
数が指す可能性のある変数を解析するポインタ解析装置
１２０と、別名グラフを操作するグラフ処理装置１３０
と、ディスプレイ装置等の出力装置１４０とから構成さ
れる。
【００２２】グラフ処理装置１３０は、グラフ併合手段
１３１と、グラフ検索手段１３２と、アーク変更手段１
３３と、間接度計算手段１３４とを備える。
１３１と、グラフ検索手段１３２と、アーク変更手段１
３３と、間接度計算手段１３４とを備える。
【００２３】グラフ併合手段１３１は、複数の別名グラ
フを入力として、それらのグラフ中のノードとアークの
和集合を含む別名グラフを出力する。グラフ検索手段１
３２は、別名グラフと、変数を入力として、間接度だけ
アークをたどって到達することができるノード集合を出
力する。アーク変更手段１３３は、別名グラフに対して
アークの追加と削除を行なう。間接度計算手段１３４
は、ポインタ変数の間接度を計算する。
フを入力として、それらのグラフ中のノードとアークの
和集合を含む別名グラフを出力する。グラフ検索手段１
３２は、別名グラフと、変数を入力として、間接度だけ
アークをたどって到達することができるノード集合を出
力する。アーク変更手段１３３は、別名グラフに対して
アークの追加と削除を行なう。間接度計算手段１３４
は、ポインタ変数の間接度を計算する。
【００２４】次に、図１および図２を参照して、本実施
例の動作について説明する。入力装置１１０は、ある特
定のプログラミング言語で記述されたソースプログラム
を入力として、「１９９０年，サイエンス社，コンパイ
ラ原理・技法・ツール，Ａ．Ｖ．エイホ，Ｒ．セシィ，
Ｊ．Ｄ．ウルマン共著，原田賢一訳」に示されるような
手法を用いて、構文解析および制御フロー解析を行ない
制御フローグラフを出力する。制御フローグラフの各ノ
ードはソースプログラムの各文または各述語に対応して
おり、それぞれ別名グラフが付加されている。別名グラ
フは変数間の関係をグラフで表現しており、通常の変数
とポインタ変数がノードに、指すという関係をアークが
対応している。別名グラフは空グラフに初期化されてい
る。
例の動作について説明する。入力装置１１０は、ある特
定のプログラミング言語で記述されたソースプログラム
を入力として、「１９９０年，サイエンス社，コンパイ
ラ原理・技法・ツール，Ａ．Ｖ．エイホ，Ｒ．セシィ，
Ｊ．Ｄ．ウルマン共著，原田賢一訳」に示されるような
手法を用いて、構文解析および制御フロー解析を行ない
制御フローグラフを出力する。制御フローグラフの各ノ
ードはソースプログラムの各文または各述語に対応して
おり、それぞれ別名グラフが付加されている。別名グラ
フは変数間の関係をグラフで表現しており、通常の変数
とポインタ変数がノードに、指すという関係をアークが
対応している。別名グラフは空グラフに初期化されてい
る。
【００２５】入力装置１１０の出力となる制御フローグ
ラフはポインタ解析装置１２０に供給される（ステップ
Ａ１）。ポインタ解析装置１２０は、別名グラフのどれ
かに変化がなくなるまで、ｎにおける別名グラフＡＦＦ
ＥＣＴ［ｎ］に処理を加える（ステップＡ２およびＡ
３）。
ラフはポインタ解析装置１２０に供給される（ステップ
Ａ１）。ポインタ解析装置１２０は、別名グラフのどれ
かに変化がなくなるまで、ｎにおける別名グラフＡＦＦ
ＥＣＴ［ｎ］に処理を加える（ステップＡ２およびＡ
３）。
【００２６】以下各文ｎ における処理について述べ
る。まず、グラフ併合手段１３１は、別名グラフＡＦＦ
ＥＣＴ［ｎ］をｎに先行するノードｍにおける別名グラ
フＡＦＦＥＣＴ［ｍ］の和集合に設定する（ステップＡ
４）。ステップＡ５およびＡ６で、ノードｎが代入文ｐ
＝ｑに対応したノードならば、間接度計算手段１３４
は、左辺の変数ｐおよび右辺の変数ｑの間接度を、それ
ぞれｌｅｎ（ｐ）およびｌｅｎ（ｑ）に求める。これら
の間接度を用いて、グラフ検索手段１３２は、別名グラ
フ中でｐに対応したノードからｌｅｎ（ｐ）だけのアー
クをたどって到達できるノード集合をＦｒｏｍに求める
（ステップＡ６）。また、グラフ検索手段１３２は、別
名グラフ中でｑに対応したノードからｌｅｎ（ｑ）＋１
だけのアークをたどって到達できるノード集合をＴｏに
求める（ステップＡ７）。もし、Ｆｒｏｍの要素が唯一
ならば、アーク変更手段１３３は、その要素であるノー
ドから出るアークを全て削除する（ステップＡ８）。さ
らに、アーク変更手段１３３は、Ｆｒｏｍ 中の各ノー
ドからＴｏ中の各ノードへ至るアーク集合を計算し、こ
のアーク集合をＡＦＦＥＣＴ［ｎ］に追加する（ステッ
プＡ９）。
る。まず、グラフ併合手段１３１は、別名グラフＡＦＦ
ＥＣＴ［ｎ］をｎに先行するノードｍにおける別名グラ
フＡＦＦＥＣＴ［ｍ］の和集合に設定する（ステップＡ
４）。ステップＡ５およびＡ６で、ノードｎが代入文ｐ
＝ｑに対応したノードならば、間接度計算手段１３４
は、左辺の変数ｐおよび右辺の変数ｑの間接度を、それ
ぞれｌｅｎ（ｐ）およびｌｅｎ（ｑ）に求める。これら
の間接度を用いて、グラフ検索手段１３２は、別名グラ
フ中でｐに対応したノードからｌｅｎ（ｐ）だけのアー
クをたどって到達できるノード集合をＦｒｏｍに求める
（ステップＡ６）。また、グラフ検索手段１３２は、別
名グラフ中でｑに対応したノードからｌｅｎ（ｑ）＋１
だけのアークをたどって到達できるノード集合をＴｏに
求める（ステップＡ７）。もし、Ｆｒｏｍの要素が唯一
ならば、アーク変更手段１３３は、その要素であるノー
ドから出るアークを全て削除する（ステップＡ８）。さ
らに、アーク変更手段１３３は、Ｆｒｏｍ 中の各ノー
ドからＴｏ中の各ノードへ至るアーク集合を計算し、こ
のアーク集合をＡＦＦＥＣＴ［ｎ］に追加する（ステッ
プＡ９）。
【００２７】Ａ２のループを抜けた後、ポインタ解析装
置１２０は各ＡＦＦＥＣＴ［ｎ］を出力装置１４０に出
力する（ステップＡ１０）。
置１２０は各ＡＦＦＥＣＴ［ｎ］を出力装置１４０に出
力する（ステップＡ１０）。
【００２８】次に、図３を参照して、具体例を用いて説
明する。例えば、以下のプログラムが入力装置１１０か
ら与えられたとする。 入力装置１１０において、別名グラフＡＦＦＥＣＴ
［１］、ＡＦＦＥＣＴ［２］、ＡＦＦＥＣＴ［３］はそ
れぞれ空グラフに初期化される。
明する。例えば、以下のプログラムが入力装置１１０か
ら与えられたとする。 入力装置１１０において、別名グラフＡＦＦＥＣＴ
［１］、ＡＦＦＥＣＴ［２］、ＡＦＦＥＣＴ［３］はそ
れぞれ空グラフに初期化される。
【００２９】まず、ｎ＝１の時の処理を行なう。グラフ
併合手段１３１は、ＡＦＦＥＣＴ［１］を空グラフに初
期化する。間接度計算手段１３４は、ｌｅｎ（ｐ）＝０
およびｌｅｎ（＆ｘ）＝−１であることを計算し、グラ
フ検索手段１３２は、Ｆｒｏｍ＝｛＊ｐ｝およびＴｏ＝
｛ｘ｝を求める。アーク変更手段１３３はアーク（＊
ｐ、ｘ）をＡＦＦＥＣＴ［１］に追加する（図３
（ａ））。
併合手段１３１は、ＡＦＦＥＣＴ［１］を空グラフに初
期化する。間接度計算手段１３４は、ｌｅｎ（ｐ）＝０
およびｌｅｎ（＆ｘ）＝−１であることを計算し、グラ
フ検索手段１３２は、Ｆｒｏｍ＝｛＊ｐ｝およびＴｏ＝
｛ｘ｝を求める。アーク変更手段１３３はアーク（＊
ｐ、ｘ）をＡＦＦＥＣＴ［１］に追加する（図３
（ａ））。
【００３０】次に、ｎ＝２の時の処理を行なう。グラフ
併合手段１３１は、ＡＦＦＥＣＴ［２］＝ＡＦＦＥＣＴ
［１］に初期化する。間接度計算手段１３４は、ｌｅｎ
（ｑ）＝０およびｌｅｎ（＆ｐ）＝−１であることを計
算し、グラフ検索手段１３２は、Ｆｒｏｍ＝｛＊＊ｑ｝
およびＴｏ＝｛＊ｐ｝を求める。アーク変更手段１３３
はアーク（＊＊ｑ、＊ｐ）をＡＦＦＥＣＴ［２］に追加
する（図３（ｂ））。
併合手段１３１は、ＡＦＦＥＣＴ［２］＝ＡＦＦＥＣＴ
［１］に初期化する。間接度計算手段１３４は、ｌｅｎ
（ｑ）＝０およびｌｅｎ（＆ｐ）＝−１であることを計
算し、グラフ検索手段１３２は、Ｆｒｏｍ＝｛＊＊ｑ｝
およびＴｏ＝｛＊ｐ｝を求める。アーク変更手段１３３
はアーク（＊＊ｑ、＊ｐ）をＡＦＦＥＣＴ［２］に追加
する（図３（ｂ））。
【００３１】最後に、ｎ＝３の時の処理を行なう。グラ
フ併合手段１３１は、ＡＦＦＥＣＴ［３］＝ＡＦＦＥＣ
Ｔ［２］に初期化する。間接度計算手段１３４ は、ｌ
ｅｎ（＊ｑ）＝１およびｌｅｎ（＆ｙ）＝−１であるこ
とを計算し、グラフ検索手段１３２は、＊＊ｑから１つ
のアークをたどった結果、Ｆｒｏｍ＝｛＊ｐ｝および、
Ｔｏ＝｛ｙ｝を求める。ここで、Ｆｒｏｍがｘのみを指
しているためアーク変更手段１３３はアーク（＊ｐ、
ｘ）を削除し、アーク（＊＊ｑ、＊ｐ）をＡＦＦＥＣＴ
［３］に追加する（図３（ｃ））。
フ併合手段１３１は、ＡＦＦＥＣＴ［３］＝ＡＦＦＥＣ
Ｔ［２］に初期化する。間接度計算手段１３４ は、ｌ
ｅｎ（＊ｑ）＝１およびｌｅｎ（＆ｙ）＝−１であるこ
とを計算し、グラフ検索手段１３２は、＊＊ｑから１つ
のアークをたどった結果、Ｆｒｏｍ＝｛＊ｐ｝および、
Ｔｏ＝｛ｙ｝を求める。ここで、Ｆｒｏｍがｘのみを指
しているためアーク変更手段１３３はアーク（＊ｐ、
ｘ）を削除し、アーク（＊＊ｑ、＊ｐ）をＡＦＦＥＣＴ
［３］に追加する（図３（ｃ））。
【００３２】以上より、このプログラムでは＊＊ｑが＊
ｐを指し、＊ｐがｙを指すことが解析できる。
ｐを指し、＊ｐがｙを指すことが解析できる。
【００３３】図７は第２の発明の実施例を示すブロック
図である。図７を参照すると、第２の発明の実施例はあ
る特定のプログラミング言語で記述されたソースプログ
ラムを構文解析、制御フロー解析することにより、制御
フローグラフを出力する入力装置１１０と、別名関係を
解析する静的解析装置３２０と、別名グラフを操作する
グラフ処理装置１３０と、ディスプレイ装置等の出力装
置１４０とから構成される。
図である。図７を参照すると、第２の発明の実施例はあ
る特定のプログラミング言語で記述されたソースプログ
ラムを構文解析、制御フロー解析することにより、制御
フローグラフを出力する入力装置１１０と、別名関係を
解析する静的解析装置３２０と、別名グラフを操作する
グラフ処理装置１３０と、ディスプレイ装置等の出力装
置１４０とから構成される。
【００３４】静的解析装置３２０は、ポインタ変数が指
す可能性のある変数集合を同定するポインタ解析手段３
２１と、別名関係を解析する別名解析手段３２２とを備
える。グラフ処理装置１３０は、グラフ併合手段１３１
と、グラフ検索手段１３２と、アーク変更手段１３３
と、間接度計算手段１３４と、推移的閉包計算手段３３
５とを備える。
す可能性のある変数集合を同定するポインタ解析手段３
２１と、別名関係を解析する別名解析手段３２２とを備
える。グラフ処理装置１３０は、グラフ併合手段１３１
と、グラフ検索手段１３２と、アーク変更手段１３３
と、間接度計算手段１３４と、推移的閉包計算手段３３
５とを備える。
【００３５】グラフ併合手段１３１は、複数の別名グラ
フを入力として、それらのグラフ中のノードとアークの
和集合を含む別名グラフを出力する。グラフ検索手段１
３２は、別名グラフと、ノードを入力として、間接度だ
けアークをたどって到達することができるノード集合を
出力する。アーク変更手段１３３は、別名グラフに対し
てアークの追加と削除を行なう。間接度計算手段１３４
は、ポインタ変数の間接度を計算する。
フを入力として、それらのグラフ中のノードとアークの
和集合を含む別名グラフを出力する。グラフ検索手段１
３２は、別名グラフと、ノードを入力として、間接度だ
けアークをたどって到達することができるノード集合を
出力する。アーク変更手段１３３は、別名グラフに対し
てアークの追加と削除を行なう。間接度計算手段１３４
は、ポインタ変数の間接度を計算する。
【００３６】次に、図７および図８を参照して、本実施
例の動作について説明する。入力装置１１０は、ある特
定のプログラミング言語で記述されたソースプログラム
を入力として、構文解析および制御フロー解析を行ない
制御フローグラフと初期化済みの別名グラフを出力す
る。ここで、制御フローグラフの各ノードはソースプロ
グラムの各文または各述語に対応している。また、別名
グラフは、変数間の関係をグラフで表現したグラフであ
り、通常の変数とポインタ変数がノードに、指すという
関係をアークが対応している。入力装置１１０の出力と
なる制御フローグラフはポインタ解析手段３２１に供給
される（ステップＡ１）。ポインタ解析手段３２１は、
別名グラフのどれかに変化がなくなるまで、ｎにおける
別名グラフＡＦＦＥＣＴ［ｎ］に処理を加える（ステッ
プＡ２およびＡ３）。
例の動作について説明する。入力装置１１０は、ある特
定のプログラミング言語で記述されたソースプログラム
を入力として、構文解析および制御フロー解析を行ない
制御フローグラフと初期化済みの別名グラフを出力す
る。ここで、制御フローグラフの各ノードはソースプロ
グラムの各文または各述語に対応している。また、別名
グラフは、変数間の関係をグラフで表現したグラフであ
り、通常の変数とポインタ変数がノードに、指すという
関係をアークが対応している。入力装置１１０の出力と
なる制御フローグラフはポインタ解析手段３２１に供給
される（ステップＡ１）。ポインタ解析手段３２１は、
別名グラフのどれかに変化がなくなるまで、ｎにおける
別名グラフＡＦＦＥＣＴ［ｎ］に処理を加える（ステッ
プＡ２およびＡ３）。
【００３７】以下各文ｎにおける処理について述べる。
まず、グラフ併合手段１３１は、別名グラフＡＦＦＥＣ
Ｔ［ｎ］をｎに先行するノードｍにおける別名グラフＡ
ＦＦＥＣＴ［ｍ］の和集合に設定する（ステップＡ
４）。ステップＡ５およびＡ６で、ノードｎが代入文ｐ
＝ｑに対応したノードならば、間接度計算手段１３４
は、左辺の変数ｐおよび右辺の変数ｑの間接度を、それ
ぞれｌｅｎ（ｐ）およびｌｅｎ（ｑ）に求める。これら
の間接度を用いて、グラフ検索手段１３２は、別名グラ
フ中でｐに対応したノードからｌｅｎ（ｐ）だけのアー
クをたどって到達できるノード集合をＦｒｏｍに求める
（ステップＡ６）。また、グラフ検索手段１３２は、別
名グラフ中でｑに対応したノードからｌｅｎ（ｑ）＋１
だけのアークをたどって到達できるノード集合をＴｏに
求める（ステップＡ７）。もし、Ｆｒｏｍの要素が唯一
ならば、アーク変更手段１３３は、その要素であるノー
ドから出るアークを全て削除する（ステップＡ８）。さ
らに、アーク変更手段１３３は、Ｆｒｏｍ中の各ノード
からＴｏ中の各ノードへ至るアーク集合を計算し、この
アーク集合をＡＦＦＥＣＴ［ｎ］に追加する（ステップ
Ａ９）。
まず、グラフ併合手段１３１は、別名グラフＡＦＦＥＣ
Ｔ［ｎ］をｎに先行するノードｍにおける別名グラフＡ
ＦＦＥＣＴ［ｍ］の和集合に設定する（ステップＡ
４）。ステップＡ５およびＡ６で、ノードｎが代入文ｐ
＝ｑに対応したノードならば、間接度計算手段１３４
は、左辺の変数ｐおよび右辺の変数ｑの間接度を、それ
ぞれｌｅｎ（ｐ）およびｌｅｎ（ｑ）に求める。これら
の間接度を用いて、グラフ検索手段１３２は、別名グラ
フ中でｐに対応したノードからｌｅｎ（ｐ）だけのアー
クをたどって到達できるノード集合をＦｒｏｍに求める
（ステップＡ６）。また、グラフ検索手段１３２は、別
名グラフ中でｑに対応したノードからｌｅｎ（ｑ）＋１
だけのアークをたどって到達できるノード集合をＴｏに
求める（ステップＡ７）。もし、Ｆｒｏｍの要素が唯一
ならば、アーク変更手段１３３は、その要素であるノー
ドから出るアークを全て削除する（ステップＡ８）。さ
らに、アーク変更手段１３３は、Ｆｒｏｍ中の各ノード
からＴｏ中の各ノードへ至るアーク集合を計算し、この
アーク集合をＡＦＦＥＣＴ［ｎ］に追加する（ステップ
Ａ９）。
【００３８】Ａ２のループを抜けた後、別名解析手段１
２２は各ＡＦＦＥＣＴ［ｎ］に対して、推移閉包計算手
段３３５を用いることにより、ＡＦＦＥＣＴ［ｎ］に別
名関係を加える（ステップＣ１およびＣ２）。推移閉包
計算手段３３５は、演算 ＡＦＦＥＣＴ［ｎ］＝ＡＦＦＥＣＴ［ｎ］＊ ○ ｔｒ
ａｎｓｐｏｓｅ（ＡＦＦＥＣＴ［ｎ］）＊ を行なうことにより、ポインタ変数が指す可能性のある
変数集合だけでなく、ある変数を指す可能性のあるポイ
ンタ変数の集合を求めることができる。ここで、ＡＦＦ
ＥＣＴ［ｎ］、ＰＯＩＮＴ［ｎ］はそれぞれブール行列
で表現される。ＡＦＦＣＴ［ｎ］＊は反射的推移的閉包
を表し、ｔｒａｎｓｐｏｓｅ（ＡＦＦＥＣＴ［ｎ］）は
転置行列を表す。
２２は各ＡＦＦＥＣＴ［ｎ］に対して、推移閉包計算手
段３３５を用いることにより、ＡＦＦＥＣＴ［ｎ］に別
名関係を加える（ステップＣ１およびＣ２）。推移閉包
計算手段３３５は、演算 ＡＦＦＥＣＴ［ｎ］＝ＡＦＦＥＣＴ［ｎ］＊ ○ ｔｒ
ａｎｓｐｏｓｅ（ＡＦＦＥＣＴ［ｎ］）＊ を行なうことにより、ポインタ変数が指す可能性のある
変数集合だけでなく、ある変数を指す可能性のあるポイ
ンタ変数の集合を求めることができる。ここで、ＡＦＦ
ＥＣＴ［ｎ］、ＰＯＩＮＴ［ｎ］はそれぞれブール行列
で表現される。ＡＦＦＣＴ［ｎ］＊は反射的推移的閉包
を表し、ｔｒａｎｓｐｏｓｅ（ＡＦＦＥＣＴ［ｎ］）は
転置行列を表す。
【００３９】最後に別名解析手段１２２はこの別名関係
ＡＦＦＥＣＴ［ｎ］を出力装置１４０に出力する（ステ
ップＡ１０）。
ＡＦＦＥＣＴ［ｎ］を出力装置１４０に出力する（ステ
ップＡ１０）。
【００４０】次に、図９を参照して、具体例を用いて説
明する。例えば、以下のポインタ変数を用いて変数を交
換するプログラムが入力装置１１０から与えられたとす
る。 入力装置１１０において、別名グラフＡＦＦＥＣＴ
［１］、ＡＦＦＥＣＴ［２］、ＡＦＦＥＣＴ［３］、Ａ
ＦＦＥＣＴ［４］、ＡＦＦＥＣＴ［５］はそれぞれ空グ
ラフに初期化される。
明する。例えば、以下のポインタ変数を用いて変数を交
換するプログラムが入力装置１１０から与えられたとす
る。 入力装置１１０において、別名グラフＡＦＦＥＣＴ
［１］、ＡＦＦＥＣＴ［２］、ＡＦＦＥＣＴ［３］、Ａ
ＦＦＥＣＴ［４］、ＡＦＦＥＣＴ［５］はそれぞれ空グ
ラフに初期化される。
【００４１】図９の表の左側に、図８のＡ２ループを抜
けた時点のＡＦＦＥＣＴ［ｎ］の計算結果を示す。文
１、２では単純にアークを加える。文３では、＊ｒは＊
ｐの指す変数ｘを指す。文４では、アーク（＊ｐ、ｘ）
は削除され（＊ｐ、ｙ）が追加される。文５では、アー
ク（＊ｑ、ｙ）は削除され（＊ｑ、ｘ）が追加され、＊
ｐと＊ｑの指す変数は交換される。 図９の右側に、図
８のＣ１ループを抜けた時点のＡＦＦＥＣＴ［ｎ］の計
算結果を示す。推移的閉包演算を行なうと、新たに＊ｑ
と＊ｒの間に別名関係が生ずる。
けた時点のＡＦＦＥＣＴ［ｎ］の計算結果を示す。文
１、２では単純にアークを加える。文３では、＊ｒは＊
ｐの指す変数ｘを指す。文４では、アーク（＊ｐ、ｘ）
は削除され（＊ｐ、ｙ）が追加される。文５では、アー
ク（＊ｑ、ｙ）は削除され（＊ｑ、ｘ）が追加され、＊
ｐと＊ｑの指す変数は交換される。 図９の右側に、図
８のＣ１ループを抜けた時点のＡＦＦＥＣＴ［ｎ］の計
算結果を示す。推移的閉包演算を行なうと、新たに＊ｑ
と＊ｒの間に別名関係が生ずる。
【００４２】
【発明の効果】以上に説明したように、第１の発明によ
るポインタ解析システムは、変数間の関係をグラフで表
現しており、ポインタ変数が間接的に指すということ
が、グラフのアークを推移的にたどることに対応付けら
れるため、ポインタ変数が指す変数だけでなく、ポイン
タ変数が間接的に変数を指す場合も解析できるという効
果を有する。
るポインタ解析システムは、変数間の関係をグラフで表
現しており、ポインタ変数が間接的に指すということ
が、グラフのアークを推移的にたどることに対応付けら
れるため、ポインタ変数が指す変数だけでなく、ポイン
タ変数が間接的に変数を指す場合も解析できるという効
果を有する。
【００４３】第２の発明によるポインタ解析システム
は、第１の発明の効果に加えて、グラフ上で推移的閉包
演算を行なう別名解析手段を設けたため、変数間の別名
関係を解析できるという効果を有する。
は、第１の発明の効果に加えて、グラフ上で推移的閉包
演算を行なう別名解析手段を設けたため、変数間の別名
関係を解析できるという効果を有する。
【図１】第１の発明の実施例を示すブロック図である。
【図２】第１の発明の実施例における処理の流れを表す
フローチャートである。
フローチャートである。
【図３】第１の発明の実施例におけるデータ構造を追跡
した図である。
した図である。
【図４】第１の発明を使用しない従来の一実施例を示す
ブロック図である。
ブロック図である。
【図５】従来の実施例における処理の流れを表すフロー
チャートである。
チャートである。
【図６】従来の実施例におけるデータ構造を追跡した図
である。
である。
【図７】第２の発明の実施例を示すブロック図である。
【図８】第２の発明の実施例における処理の流れを表す
フローチャートである。
フローチャートである。
【図９】第２の発明の実施例におけるデータ構造を追跡
した図である。
した図である。
１１０、２１０ 入力装置 １２０ ポインタ解析装置 １３０ グラフ処理装置 １３１ グラフ併合手段 １３２ グラフ検索手段 １３３ アーク変更手段 １３４ 間接度計算手段 １４０、２４０ 出力装置 ２２０ ポインタ解析装置 ２３０ リスト処理装置 ２３１ リスト併合手段 ２３３ リスト変更手段 ３２０ 静的解析装置 ３２１ ポインタ解析手段 ３２２ 別名解析手段 ３３５ 推移的閉包計算手段
Claims (2)
- 【請求項１】 ソースプログラムを構文解析し、制御フ
ロー解析することにより、プログラムの文がノードに、
制御の流れがアークに対応した制御フローグラフを出力
する入力手段と、前記制御フローグラフの各ノードに付
加されている別名グラフを併合するグラフ併合手段と、
前記ソースプログラム中のポインタ変数の間接度を計算
する間接度計算手段と、前記間接度に応じてポインタ変
数が指している変数集合を検索するグラフ検索手段と、
前記変数集合をもとに別名グラフ上のアークを追加削除
するアーク変更手段と、前記制御フローグラフを入力
し、前記グラフ併合手段と前記グラフ検索手段と前記ア
ーク変更手段を用いてポインタ変数が指す可能性のある
変数集合を示した別名グラフを出力するポインタ解析装
置と、前記ポインタ解析装置の出力を表示する出力装置
とから成ることを特徴とするポインタ解析システム。 - 【請求項２】 推移的開包演算を行う推移的閉包計算手
段と、前記ポインタ解析手段の出力を入力として前記推
移的閉包計算手段を用いて、複数のポインタ変数が同じ
変数を指すときそれぞれのポインタ変数の間に生じる変
数の別名間の関係を前記変数集合とともに示した別名グ
ラフを前記出力装置に出力する別名解析手段とを備える
ことを特徴とする請求項１に記載のポインタ解析システ
ム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5141078A JPH06348475A (ja) | 1993-06-14 | 1993-06-14 | ポインタ解析システム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5141078A JPH06348475A (ja) | 1993-06-14 | 1993-06-14 | ポインタ解析システム |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06348475A true JPH06348475A (ja) | 1994-12-22 |
Family
ID=15283711
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5141078A Pending JPH06348475A (ja) | 1993-06-14 | 1993-06-14 | ポインタ解析システム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06348475A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6173444B1 (en) | 1997-03-24 | 2001-01-09 | International Business Machines Corporation | Optimizing compilation of pointer variables in the presence of indirect function calls |
| JP2006031363A (ja) * | 2004-07-15 | 2006-02-02 | Mitsubishi Research Institute Inc | バッファオーバーフロー脆弱性検出プログラム及びバッファオーバーフロー脆弱性検出方法 |
| JP2010517163A (ja) * | 2007-01-24 | 2010-05-20 | エヌイーシー ラボラトリーズ アメリカ インク | 並列プログラム用の高速で正確な静的データの競合検出方法 |
| JP2010191598A (ja) * | 2009-02-17 | 2010-09-02 | Mitsubishi Electric Corp | 情報処理装置及び情報処理方法及びプログラム |
| JP2011257872A (ja) * | 2010-06-07 | 2011-12-22 | Mitsubishi Electric Corp | 情報処理装置及び情報処理方法及びプログラム |
| JP5403362B2 (ja) * | 2007-08-02 | 2014-01-29 | 日本電気株式会社 | パターン検査システム、パターン検査装置、方法およびパターン検査用プログラム |
| JP2017536612A (ja) * | 2014-10-17 | 2017-12-07 | クアルコム，インコーポレイテッド | ハードウェアフロー制御のためのコードポインタ認証 |
-
1993
- 1993-06-14 JP JP5141078A patent/JPH06348475A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6173444B1 (en) | 1997-03-24 | 2001-01-09 | International Business Machines Corporation | Optimizing compilation of pointer variables in the presence of indirect function calls |
| JP2006031363A (ja) * | 2004-07-15 | 2006-02-02 | Mitsubishi Research Institute Inc | バッファオーバーフロー脆弱性検出プログラム及びバッファオーバーフロー脆弱性検出方法 |
| JP2010517163A (ja) * | 2007-01-24 | 2010-05-20 | エヌイーシー ラボラトリーズ アメリカ インク | 並列プログラム用の高速で正確な静的データの競合検出方法 |
| JP5403362B2 (ja) * | 2007-08-02 | 2014-01-29 | 日本電気株式会社 | パターン検査システム、パターン検査装置、方法およびパターン検査用プログラム |
| JP2010191598A (ja) * | 2009-02-17 | 2010-09-02 | Mitsubishi Electric Corp | 情報処理装置及び情報処理方法及びプログラム |
| JP2011257872A (ja) * | 2010-06-07 | 2011-12-22 | Mitsubishi Electric Corp | 情報処理装置及び情報処理方法及びプログラム |
| JP2017536612A (ja) * | 2014-10-17 | 2017-12-07 | クアルコム，インコーポレイテッド | ハードウェアフロー制御のためのコードポインタ認証 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 19960528 |