[发明专利]基于源代码查询的半自动插桩方法

摘要

一种基于源代码查询的代码插桩方法，包括步骤：10：打开一个工程；11：通过在CppIns编辑器中输入相应的插桩命令；12：工具解析并执行插桩命令，得到所有符合条件的插桩点；13：审查所有插桩点的定义：若发现带有错误的插桩点，则进入步骤14对其进行修改；没有发现带有错误的插桩点，则直接进入步骤15；14：修改插桩的定义至正确；15：将插桩代码与原源文件合并生成新源文件。该方法主要特点为明确定义的代码查询和插桩命令、参数化的插桩语句模板、插桩代码可视化、插桩过程无痕化、插桩点自动化定位、自动插桩高效性等。

主权项

基于源代码查询的半自动插桩方法，其特征是采用如下步骤：步骤10：打开一个被测源程序；步骤11：通过在CppIns编辑器中输入相应的插桩命令；步骤12：CppIns的工具解析并执行插桩命令，得到所有符合条件的插桩点并生成对应的插桩代码；步骤13：审查所有插桩点的定义：若发现带有错误的插桩点，则进入步骤14对其进行修改；没有发现带有错误的插桩点，则直接进入步骤15；步骤14：修改插桩的定义至正确；步骤15：将插桩代码与原源文件合并生成新源文件；在步骤11中，其中输入相应的CppIns插桩命令过程包括：步骤30：打开CppIns命令编辑器；步骤31：判断是否需要对整个C++源文件工程或单个C++源文件进行插桩，如果是，则跳转到步骤32，如果不是，则跳转到步骤35；步骤32：按照CppIns命令语法规则给出目标插桩点位置的CppIns命令描述；步骤33：按照CppIns命令语法规则给出目标插桩点插桩语句的模板描述；步骤34：将步骤32和步骤33得到的命令描述和模板描述的字符串输入到CppIns命令编辑器中；步骤35：结束本次CppIns插桩命令；在步骤12中，运行相应的CppIns插桩命令、得到所有的插桩点定义过程包括：步骤40：从CppIns命令编辑器中获得CppIns命令字符串，即查询和插桩命令描述和插桩代码模板描述的字符串；步骤41：从已经打开工程中的C++源代码中生成相应的代码信息，这些代码信息包括变量、语句、函数、类、表达式和运算符信息；步骤42：对步骤40中得到的CppIns查询命令字符串进行语法检测和预处理得到检索指令；步骤43：按照检索指令在步骤41中得到的代码信息中进行目标元素检索，得到相应的目标元素集合和相应的辅助元素集合构成的元素属性值；步骤44：将CppIns命令中插桩模板的参数替换成步骤43中的元素属性值，得到相应的插桩语句集合；步骤45：从步骤43中得到插桩位置以及从步骤44中得到的插桩语句集合，生成相应的插桩点；在步骤41中，从源代码生成与CppIns命令字符串相应的代码信息的方式是： 首先得到C++源代码或源文件相应的抽象语法树，在将语法树中的变量、语句、函数、类、表达式和运算符信息依次从语法树中抽取出来，形成表的数据结构；步骤42中，其中检测和预处理即检查和检索准备工作的过程包括：步骤601：匹配关键字find；步骤602：匹配Target元素，并将其存放到对象target中；步骤603：匹配关键satisfying；步骤604：当匹配关键字exist成功或者匹配关键字all成功，则跳转步骤605，否则跳转步骤608；步骤605：构造相应的predicate；步骤606：将predicate存放到list predicates中；步骤607：跳转步骤604；步骤608：匹配关键字where；步骤609：当扫描完整个字符串，则跳转615；步骤610：若匹配Att表达式成功，则生成AttrCondition对象，存放到attributionList队列中，跳转步骤609，否则跳转步骤611；步骤611：若匹配Rel表达式成功，则生成RelCondition对象，存放到relationshipList队列中，跳转步骤609，否则跳转步骤612；步骤612：，如果匹配运算符成功，则生成Operator对象，存放到operatorList队列中，跳转步骤609，否则跳转步骤613；步骤613：返回出错状态；步骤614：跳转步骤609；步骤615：返回查询命令结构；步骤43中，其中检索过程包括：步骤701：由语法检查及检索准备工作即上述步骤42得到的查询命令结构，根据逻辑运算的优先级构造出匹配条件的二叉树；步骤702：如果节点是&&、||或！则跳转步骤703，否则跳转步骤706；步骤703：如果节点是&&，则匹配结果result为该节点的左子树返回值并上右子树返回值，跳转步骤707；步骤704：如果节点是||，则匹配结果result为该节点的左子树返回值及右子树返回值取或运算，跳转步骤707；步骤705：如果节点是！，则匹配结果result为该节点的右子树返回值取非运算，跳转步骤707；步骤706：如果节点是原子条件表达式，则匹配结果result为该条件的真假，跳转步骤707；步骤707：返回result值，若result为真，则匹配，反之，不匹配。