《深入分析GCC 》——2.4　shell工具及graphviz绘图工具

本节书摘来自华章出版社《深入分析GCC 》一书中的第2章，第2.4节，作者 王亚刚　，更多章节内容可以访问云栖社区“华章计算机”公众号查看。

2.4　shell工具及graphviz绘图工具

为了更好地分析GCC的运行过程，可以使用GCC支持的一些编译选项，例如，-fdump-tree-all、-fudmp-ipa-all、-fdump-rtl-all等，这样编译过程中将产生大量的中间运行结果信息，帮助用户理解GCC的处理细节。另外，用户也可以根据需要在源代码中增加适当的调试代码，从而输出一些运行时的中间信息。对这些输出结果进行高效分析，从中提取有价值的信息是GCC分析过程中非常关键的一种途径。
笔者认为，借助于Linux shell命令的强大字符串处理功能，可以极大地提高信息处理的效率。例如，可以使用grep对输出中的特定模式进行匹配，利用sed对输出的信息进行各种强大的编辑处理，包括替换、修改等，利用awk可以对输出结果进行进一步的处理。建议读者熟练使用grep、sed、awk等工具，并能熟练编写一些简单的处理脚本。
另一方面，图形直观生动，擅长展示逻辑关系，因此，为了说明问题，往往需要对处理结果进行图形方式的展示，graphviz提供的绘图工具（http://www.graphviz.org/）就是笔者进行GCC分析时常用的图形生成工具。
例如，对于如下的源代码test.c：

[GCC@host2 g2r]$ cat test.c
int global_int = 0;
int main(int argc, char *argv[])
{
int i;
static int static_sum=0;
int array[10]={0,1,2,3,4,5,6,7,8,9};

  for(i=global_int; i<10; i++){
        int j=i*2;
        static_sum = static_sum + j + array[i];
        if(static_sum>1000) goto Label_RET;
  }
Label_RET:    
  return static_sum;
}

通过在GCC中增加调试代码，可以生成main函数的控制流图文件Control_F?low.dot。

[GCC@host2 g2r]$ cat Control_Flow.dot
digraph G { 
  node [shape = record];
0 [label = "{ENTRY}"];
0 ->  2 [style=solid, label=fallthru];
2 [label = "{BB-2}"];
2 ->  6 [style=solid, label=fallthru];
3 [label = "{BB-3}"];
3 ->  4 [style=solid, label=true];
3 ->  5 [style=solid, label=false];
4 [label = "{BB-4}"];
4 ->  7 [style=solid, label=fallthru];
5 [label = "{BB-5}"];
5 ->  6 [style=solid, label=fallthru];
6 [label = "{BB-6}"];
6 ->  3 [style=solid, label=true];
6 ->  7 [style=solid, label=false];
7 [label = "{BB-7}"];
7 ->  8 [style=solid, label=fallthru];
8 [label = "{BB-8}"];
8 ->  1 [style=solid];
1 [label = "{EXIT}"];
}

显然，该控制流图是不直观、不容易理解的，然而通过将Control_F?low.dot中描述的逻辑关系转换成graphviz的图形脚本，就可以利用graphviz中dot工具生成其图示结果Control_F?low.png，