C 如何使用grep查找所有内部循环？

我有一个巨大的C项目，有许多C文件。我必须找到所有的内部循环。我确信项目中没有任何O（n³）块，因此只能找到O（n²）-互补块（一个循环中的一个循环）

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是否可以使用grep查找所有内部循环？如果是，我可以使用什么正则表达式来查找所有类型的内部循环，如{for，for}，{while，for}，{for，while}，{do，while}，等等？如果没有，是否有任何简单的unix方式方法（可能是多个grep或一种awk）？

正则表达式适用于正则语言，您所描述的内容似乎与上下文无关，我很确定不能使用正则表达式来完成。请参见类似问题的答案。您应该寻找其他类型的自动机，如脚本语言（python或其他语言）。

如果没有C解析器，您最多只能得到一个启发式解决方案

如果您可以依赖代码中始终遵循的某些规则（例如，no

goto

，通过递归没有循环，…），则可以使用regexp扫描预处理的C代码。当然，grep还不够复杂，但只要使用几行Perl或类似的代码就可以了

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但是技术上更好、更可靠的方法是使用真正的C解析器

对于特定的编译器扩展，这是一个很好的例子。最新的GCC编译器（即GCC的4.6版）可以通过插件（痛苦地用C编码）或扩展进行扩展；MELT是一种高级领域特定语言，用于编写GCC扩展，而且MELT比C更易于使用

然而，我承认，编写GCC扩展并不完全是一件小事：您必须部分了解GCC是如何工作的，以及它的主要内部表示（Gimple、Tree等）是什么。在扩展GCC时，基本上您可以添加自己的编译器过程，它可以做任何您想做的事情（包括检测嵌套循环）。编写GCC扩展通常需要一周以上的工作。（最难的部分是理解GCC是如何工作的）

在GCC框架内工作（通过C中的插件或MELT中的扩展）的最大优点是，您的扩展与编译器使用相同的数据

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回到寻找嵌套循环的问题，不要认为它只是纯句法（这就是为什么代码> GRP不能工作）。在GCC编译器中，在某种内部表示级别上，由

for

，或

while

，或

do

，甚至使用

goto

-s实现的循环仍然被视为循环，对于GCC来说，这些东西可以嵌套（GCC知道嵌套！）。

C中有三种循环：

• “结构化语法”（while，for，…） [注意GCC，它可以使用（stmt；exp）语法在表达式中隐藏语句循环！]
• 使用“转到”的即席循环；它们与结构化语法交互
• 递归

要找到第一种，必须找到结构化语法和嵌套

Grep当然可以找到关键字（如果忽略注释和字符串中的误报），但它找不到嵌套结构。当然，您可以使用grep查找所有循环语法，然后简单地检查发生在同一文件中的那些语法，看看它们是否嵌套。 （如果您想在没有误报价格的情况下实现这一点，您可以使用我们的，它知道C的词汇语法，并且从不混淆字符串何时是关键字、数字、字符串等。）

如果您想自动找到这些循环，您几乎需要一个完整的C解析器，并完成扩展的预处理。（否则，某些宏可能会隐藏关键的循环语法）。一旦有了C语言的语法树，就可以直接（尽管可能有点不方便）编写一些在树上爬行的代码，检测循环语法节点，并计算子树中循环的嵌套。您可以使用任何解析C并提供抽象sytnax树的工具来实现这一点。我们很可能做到这一点；我认为可以为ANTLR获得一个C语法，它可以很好地处理C，但是在使用ANTLR之前必须运行预处理器

你也可以用我们的智能手机来实现。我们的C前端内置了一个完整的预处理器，因此它可以直接读取代码并在解析时进行扩展；它还处理相对广泛的C方言和字符编码（是否处理过包含日语文本的C？）。DMS提供了一个额外的优势：给定一种语言（例如C）前端，您可以直接使用语言语法为该语言编写模式。因此，我们可以很容易地表达我们想要找到的东西的片段：

 pattern block_for_loop(t:expression,l:expression,i:expression, s: statements): statement
     " for(\t,\l\,\i) { \s } ";

 pattern statement_for_loop(t:expression,l:expression,i:expression, s: statement): statement
     " for(\t,\l\,\i)  \s ";

 pattern block_while_loop(c:expression, s: statements): statement
     " while(\c) { \s } ";

 pattern statement_while_loop(c:expression): statement
     " for(\c)  \s ";

 ...

并将其分组：

 pattern_set syntactic_loops
     { block_for_loop,
       statement_for_loop,
       block_while_loop,
       block_statement_loop,
       ...
     }

给定模式集，DMS可以扫描语法树并找到与任何集合成员的匹配项，而无需编码任何特定的树爬行机制，也无需知道树结构的大量细节。（对于一个真正的C解析器来说，AST中有很多节点类型！）用这种方法查找嵌套循环非常简单：从上到下扫描树中的循环（使用模式集）；任何命中必须是顶级循环。扫描找到的循环AST节点的子树（当您知道外部循环的树在哪里时很容易）以查找其他循环；任何点击都必须是嵌套循环；如有必要，递归以拾取具有任意嵌套的循环。这也适用于带有语句的GCC循环。树节点上印有精确的文件/行/列信息，因此很容易生成位置报告

对于使用goto（什么，您的代码没有？）构建的特殊循环，您需要能够生成实际控制流图的东西，然后将该图构造成嵌套的控制流区域。这里的要点是一个while循环，它包含一个无条件的gotopublic void do(){ for(...){ somethingElse(); } } ... Insert other code... public void somethingElse(){ for(.....){ print(....); } }