Java 生成调用图的好算法？

我正在编写一些代码，为特定的中间表示生成调用图，而无需通过静态扫描IR代码来执行它。IR代码本身并不太复杂，我对函数调用序列有很好的理解，所以我需要做的就是跟踪调用。我目前的做法很明显：

• 跟踪我们在哪里
• 如果我们遇到一个函数调用，分支到那个位置，执行并返回
• 在分支时，在调用者和被调用者之间放置一个边缘

我对自己的目标感到满意，但我想确保我不会在这里重新设计方向盘，不会面临困境。我想知道是否有任何公认的好算法（和/或设计模式）可以有效地做到这一点

更新：

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IR代码是从一种类似于Java的homebrewn语言中反汇编出来的字节码，看起来像。

我不知道算法，但做得不错。值得一看。它不会很长，应该适合检查现有的设计模式。

从学术角度来看，以下是一些注意事项：

• 你在乎保守/正确吗？例如，假设您正在分析的代码包含通过函数指针的调用。如果您只是生成文档，那么就没有必要处理这个问题。如果您正在进行可能出错的代码优化，则需要假设“通过指针调用”的意思是“可以是任何东西”

• 小心异常执行路径。您的IR可能会也可能不会从您这里抽象出这一点，但请记住，许多操作可能会抛出语言级异常以及硬件中断。同样，这取决于您以后要如何处理调用图

• 考虑如何处理循环（例如递归、相互递归）。这可能会影响以后编写代码遍历图的方式（即，它们需要某种“已访问”的设置，以避免永远遍历循环）

干杯

3月6日更新：

根据添加到原始帖子中的额外信息：

• 对虚拟方法调用要小心。请记住，通常不知道将执行哪个方法。您可能必须假设调用将转到特定类的任何子类。标准示例有点像这样：假设您有一个

  ArrayList

  ，并且您有

  类B扩展了a

  。基于随机数生成器，您将向列表中添加

  a

  和

  B

  的实例。现在为列表中的所有

  x

  调用

  x.foo（）

  ，其中

  foo（）

  是

  a

  中的一个虚拟方法，在

  B

  中有一个覆盖。因此，仅通过查看源代码，无法知道循环是在运行时调用

  A.foo

  、

  B.foo

  ，还是两者都调用

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+1谢谢。很抱歉没有正确地澄清。我更新了我的问题。我遇到了pycallgraph，但我不想执行代码，而是想通过解析我的中间代码来生成调用图。OP还必须知道符号的运行时绑定；他可能无法获得实际调用图的真实图像。许多语言，包括我认为的Python，在加载新代码时会（重新）绑定一个符号。因此，对函数F到X的调用进行静态分析，其本身的解释可能不会反映出X以后会绑定到一个毛球上（或者更糟，绑定到最终再次调用F的东西上）。@Ira Baxter：这一点很好。我不确定被分析的语言是什么样子；我会要求OP澄清。@phooji:+1了解提示。我已经接受了这个答案。如果您有时间的话，您能详细介绍一下虚拟方法调用吗？代码中目前有三种类型：

调用静态

、

调用直接

和

调用虚拟

。虽然我理解了您提到的随机数生成器示例的部分，但我仍然不清楚字节码何时被分解为

invoke virtual

，以及动态重新绑定有何帮助。如果我感兴趣的只是构造近似的调用图，你能建议我应该采取什么步骤来部分解决这个问题吗？@Legend:谢谢你的投票。我不熟悉JVM（或Jasmin）规范的细节。然而，如果您可以进行完整的往返（编译-反汇编），那么您可能可以通过做一些实验来找到答案。下面是我对

foo

virtual方法的猜测，如果您的代码看起来像

ax=newb（）；x、 foo（）

：“push object ref x；push args（none）；invokevirtual A.foo（）。”请注意，如果确实是这样，那么您必须在分析代码中模拟虚拟方法查找。（哦，“动态重新绑定”只是另一个可以在运行时修改（变量、方法、类、模块）名称的示例。）你能多说一点你想分析的IR吗？它看起来像什么？它与绑定和函数调用相关的特性是什么？@phooji：当然。它是由JReveal Jasmine反汇编程序生成的字节码反汇编生成的IR。它似乎没有描述任何关于重新绑定的内容，但如果我发现任何新的内容，我会发回。但是我可以肯定地说没有指针，因为它是在反汇编Java程序；请参阅下面的更新答案。@phooji：谢谢您抽出时间。我刚刚接受了你的回答并添加了一条评论。