对Python控制流图(Control Flow Graph)-(CFG)的一些探索

article/2025/9/3 9:16:07

对Python控制流图(Control Flow Graph)-(CFG)的一些探索

粗浅的了解

1.定义

控制流图(Control Flow Graph, CFG)也叫控制流程图,是一个过程或程序的抽象表现,是用在编译器中的一个抽象数据结构,由编译器在内部维护,代表了一个程序执行过程中会遍历到的所有路径。它用图的形式表示一个过程内所有基本块执行的可能流向, 也能反映一个过程的实时执行过程。
Frances E. Allen于1970年提出控制流图的概念。此后,控制流图成为了编译器优化和静态分析的重要工具。

控制流图的几种结构:

image-20220817215556861

2.特点

  • 控制流程图是过程导向的
  • 控制流程图显示了程序执行过程中可以遍历的所有路径
  • 控制流程图是一个有向图
  • CFG 中的边描述控制流路径,节点描述基本块
  • 每个控制流图都存在2个指定的块:Entry Block(输入块),Exit Block(输出块)

3.实例

例1:

if  A = 10 thenif B > CA = Belse A = C endifendif
print A, B, C 

其控制流图为:

image-20220817215722540

例2:计算整数X和整数Y的最大公约数

int gsd(int x,int y)
{int q=x;int r=y;while(q!=r){if (q>r)q=q-r;else r=r-q;}return q;
}

image-20220817215822284

4.控制依赖性(Control dependencies)

控制依赖讲的是:在某种情况下,一个程序指令的执行依赖于前面指令的执行(在前面某个指令执行后才会执行)。

下面从一个例子来说明控制依赖性:

S1:   if x > 2 then
S2:       y = 3   

上面我们可以看出:只有在S1语句x > 2时,才会执行S2语句,也就是说S2的执行受S1语句的控制(影响),那么我们就称S1与S2具有控制依赖性。

5.数据依赖性(Data dependencies):

数据依赖产生于两个访问或修改相同资源的语句。

同样从例子来说明数据依赖性:

1       x = 10
2       y = x + c

从上面我们可以知道:x 值的变化会引起 y 值得变化,那么我们就称 y 依赖于 x,y 与具有数据依赖性。

开源的控制流生成器

如下列举了几款搜索到的控制流图生成器,一些是专门用来生成控制流的,一些是作为一个模块嵌套的并可以取出来单独用到的。

pycfg

https://github.com/vrthra/pycfg

staticfg

https://github.com/coetaur0/staticfg

CFG-Generator

https://github.com/Tiankai-Jiang/CFG-Generator

pyt

https://github.com/python-security/pyt

py2cfg

https://gitlab.com/classroomcode/py2cfg

以上这些是针对Python抽象语法树来生成控制流的。

pytype

https://github.com/google/pytype

python-control-flow

https://github.com/rocky/python-control-flow

以上这些是针对Python字节码来生成控制流的。

参考文献

https://blog.csdn.net/qq_42052733/article/details/115923993

https://blog.csdn.net/weixin_64871537/article/details/123415427


http://chatgpt.dhexx.cn/article/ERn5Ofvf.shtml

相关文章

中间表示- 控制流图

基本概念 基本块:是语句的一个序列,从第一条执行到最后一条 不能从中间进入,不能从中间退出,即跳转指令只能出现在最后 控制流图:控制流图是一个有向图G(V,E) 节点V:是基本块边E&#xff1a…

控制流图分类

The if Statement if (x < y) {y 0;x x 1; } else {x y; } if (x < y) {y 0;x x 1; } The if-return Statement if (x < y) {return; } print (x); return; 注意&#xff1a;2到3 没有边 while and for Loops x 0; while (x < y) {y f (x, y);x x …

【浅析】程序分析中的数据流图(data flow graph)和控制流图(control flow graph)

文章目录 前言1、data flow graphs2、Control Flow Graph小结 前言 创作开始时间&#xff1a;2021年4月9日09:17:11 如题。看了一些网页文献&#xff0c;大概对这两种流图有了一定的理解&#xff0c;这里简单地记录一下&#xff0c;尤其是一些例子&#xff0c;感觉比较直观。…

软件测试之控制流图以及环形复杂度独立路径求解问题

首先需要明确的是&#xff0c;控制流图并不等于流程图&#xff0c;可以理解为控制流图的出现是为了后续的环形复杂度的计算和写出独立路径和配以相应的测试用例。 所以控制流图是核心&#xff0c;画图的时候务必谨慎再谨慎&#xff0c;要不然可能你后面的全部崩盘。 控制流图考…

【程序分析】函数调用图 | 控制流图 | 过程间控制流图 | 数据流图 | 值流图

CG&#xff08;call graph&#xff09;和CFG&#xff08;control-flow graph&#xff09;都是表示程序控制流的有向图。 1 函数调用图&#xff1a;CG&#xff08;call graph&#xff09; 一个CG是表示整个程序中方法&#xff08;函数&#xff09;之间调用关系的图&#xff0c…

LLVM CFG/DFG控制流图和数据流图可视化

1.引言 由于最近在学习数据流分析的相关知识&#xff0c;记录一下利用LLVM生成CFG和DFG的学习过程&#xff0c;参考文献和网址放在文章末尾。 2.实验环境 操作系统&#xff1a;Ubuntu 20.04.3 LTS 64bit&#xff1b; 硬件设备&#xff1a;Intel Celeron(R) CPU N34…

控制流图、圈复杂度

继续上次的测试作业&#xff0c;学习完程序插装的概念&#xff0c;今天学习测试的静态分析方法&#xff1a;绘制控制流图与计算圈复杂度。 一、控制流图&#xff1a; 一个过程或程序的抽象表现&#xff0c;常以数据结构链的形式表示。 二、圈复杂度&#xff1a; 复杂度越高&…

软件评测师必考题-控制流图

控制流图的基本知识 首先我们得清楚控制流图中的几个判断循环是如何表示的&#xff1a; 判断节点的嵌套 清楚了上面表示方法&#xff0c;你还是很难画出复杂的控制流图&#xff0c;而软考的控制流图往往是2个或多个判断节点嵌套在一起。其实只要把嵌套的节点想象成被嵌套节点…

软件中级-控制流图基本知识

软件中级-控制流图基本知识 什么是控制流图&#xff1f; 控制流图(Control Flow Graph, CFG)也叫控制流程图&#xff0c;是一个过程或程序的抽象表现&#xff0c;是用在编译器中的一个抽象数据结构&#xff0c;代表了一个程序执行过程中会遍历到的所有路径。 控制流图中包含…

程序控制流图

基本符号 ps&#xff1a;请将线看成弧线[doge] 顺序结构 if选择结构 while循环结构 case多分支结构 控制流图由节点和控制流线&#xff08;弧&#xff09;两种符号组成。 结点以标有编号的圆圈表示&#xff0c;用于表示程序流程图中矩形框、菱形框的功能&#xff0c;是一…

控制流图怎么画

一、什么是控制流图&#xff1f; 控制流图(Control Flow Graph, CFG)也叫控制流程图&#xff0c;是一个过程或程序的抽象表现&#xff0c;是用在编译器中的一个抽象数据结构&#xff0c;由编译器在内部维护&#xff0c;代表了一个程序执行过程中会遍历到的所有路径。它用图的形…

软工——各种图

目录 一.因果图二.控制流图三.程序流程图四.数据流图数据流数据流图的画法&#xff1a;由简入繁父图子图平衡保持数据守恒数据字典 五.N-S盒图六.PAD盒图七.操作状态图八.用例图、活动图、顺序图九.类图十.Jackson图十一.IPO图 一.因果图 因果图法&#xff1a;是一种利用图解法…

软件测试之控制流图

为了应对软件工程考试&#xff0c;本文对控制流图常见考法进行整理&#xff0c;主要是针对软件评测师的题型来整理。 什么是控制流图 控制流图是一个过程或程序的抽象表现&#xff0c;常以数据结构链的形式表示。简称流图&#xff0c;是对程序流程图进行简化后得到的&#xf…

控制流图(Control Flow Graph)-(CFG)

1.定义 百度百科&#xff1a; 控制流图(Control Flow Graph, CFG)也叫控制流程图&#xff0c;是一个过程或程序的抽象表现&#xff0c;是用在编译器中的一个抽象数据结构&#xff0c;由编译器在内部维护&#xff0c;代表了一个程序执行过程中会遍历到的所有路径。它用图的形式…

【大学生软件测试基础】白盒测试 - 控制流图 - 01

任务1、画出程序流程图&#xff1b; 任务2、画出控制流图&#xff1b; 任务3、根据程序环形复杂度的计算公式&#xff0c;求出程序路径集合中的独立路径数目&#xff1b; 任务4、根据环形复杂度的计算结果&#xff0c;源程序的基本路径集合中有多少条独立路径&#xff1b; …

控制流图(Control Flow Graph, CFG)

The if Statement if (x < y) {y 0;x x 1; } else {x y; } if (x < y) {y 0;x x 1; } The if-return Statement if (x < y) {return; } print (x); return; 注意&#xff1a;2到3 没有边 while and for Loops x 0; while (x < y) {y f (x, y);x x …

C语言之美——平方根倒数快速计算

C语言之美——平方根倒数快速计算 前言 由于特殊原因&#xff0c;陆陆续续接触陀螺仪很长一段时间&#xff0c;对于各种解析算法的运算速率有了切身体会&#xff0c;不断追求更快、更准。最近&#xff0c;发现了一份比较特殊的平方根倒数速算法&#xff0c;一下子来了兴趣&am…

【C语言求素数(质数)的三种方法】

失踪人口回归&#xff0c;假期因为太懒&#xff0c;刚开学的这几天又真的忙&#xff0c;所以好长时间没有发文章了&#xff0c;马上我们要进行C语言考试了&#xff0c;我发现学的东西好多都不太懂&#xff0c;所以慢慢要在进行一次复习了&#xff1b;上周数据结构课上老师让写程…

平方根求和c语言编程,计算并输出3到100(包括3和100)之间所有素数之和的平方根。 C语言,求救...

满意答案 zh19951006 2014.07.02 采纳率&#xff1a;56% 等级&#xff1a;12 已帮助&#xff1a;6562人 //先求3到100间的所有素数,存在数组中; //求该数组的所有为素数的元素之和,然后开方求平方根 #include <stdio.h> #include <math.h> int sushu[98];//开辟…

word封面下划线怎么对齐(非常简单+彻底解决)

之前遇到这个问题&#xff0c;也在网上百度了很多次&#xff0c;有的说段落调整对齐方式为两端对齐&#xff0c;对称什么的&#xff0c;试了一下都不管用&#xff0c;也有的说是加一个表格&#xff0c;但是并没有解决根本问题&#xff0c;最后突然想起&#xff0c;有一次打印东…