Как сгенерировать граф вызовов для кода C++

static void D() { }
static void Y() { D(); }
static void X() { Y(); }
static void C() { D(); X(); }
static void B() { C(); }
static void S() { D(); }
static void P() { S(); }
static void O() { P(); }
static void N() { O(); }
static void M() { N(); }
static void G() { M(); }
static void A() { B(); G(); }

int main() {
  A();
}

потом

$ clang++ -S -emit-llvm main1.cpp -o - | opt -analyze -dot-callgraph
$ dot -Tpng -ocallgraph.png callgraph.dot

Дает некоторую блестящую картинку (есть «внешний узел», потому что main имеет внешнюю связь и может быть вызван также извне этой единицы перевода):

Вы можете захотеть постобработать это с помощью c++filt, чтобы вы могли получить неискаженные имена задействованных функций и классов. Как в следующем

#include <vector>

struct A { 
  A(int);
  void f(); // not defined, prevents inlining it!
};

int main() {
  std::vector<A> v;
  v.push_back(42);
  v[0].f();
}

$ clang++ -S -emit-llvm main1.cpp -o - |
   opt -analyze -std-link-opts -dot-callgraph
$ cat callgraph.dot | 
   c++filt | 
   sed 's,>,\\>,g; s,-\\>,->,g; s,<,\\<,g' | 
   gawk '/external node/{id=$1} $1 != id' | 
   dot -Tpng -ocallgraph.png    

Выдает эту красоту (о боже, размер без включенных оптимизаций был великоват!)

Эта мистическая безымянная функция, Node0x884c4e0, является заполнителем, который, как предполагается, вызывается любой функцией, определение которой неизвестно.

Вы можете добиться этого, используя doxygen (с возможностью использовать точку для генерации графиков).

С Johannes Schaub - litb main.cpp он генерирует это:

doxygen/dot, вероятно, проще установить и запустить, чем clang/opt. Мне не удалось установить его самостоятельно, поэтому я попытался найти альтернативное решение!

Статическое вычисление точного графа вызовов C++ сложно, потому что вам нужен точный синтаксический анализатор языка, правильный поиск имени и хороший анализатор точек-к, который должным образом учитывает семантику языка. У Doxygen нет ничего из этого, я не знаю, почему люди утверждают, что им нравится C++; легко построить 10-строчный пример C++, который Doxygen ошибочно анализирует).

Возможно, вам лучше запустить профилировщик времени, который динамически собирает график вызовов (это описывает наш) и просто осуществлять много случаев. Такие профилировщики покажут вам реальный график вызовов.

РЕДАКТИРОВАТЬ: я вдруг вспомнил Understand for C++, который претендует на построение графиков вызовов. Я не знаю, что они используют для синтаксического анализатора и правильно ли они проводят детальный анализ; У меня очень мало опыта работы с их продукцией. Мои несколько встреч показывают, что он не выполняет анализ точек.

Я впечатлен ответом Шауба, использующим Clang; Я ожидаю, что у Clang будут правильные элементы.

Вы можете использовать CppDepend, он может генерировать множество видов графиков.

• График зависимости
• График вызовов
• График наследования классов
• График связи
• График пути
• График всех путей
• График цикла

Чтобы команда clang++ могла найти стандартные файлы заголовков, такие как mpi.h, необходимо использовать две дополнительные опции -### -fsyntax-only, т.е. полная команда должна выглядеть так:

clang++ -### -fsyntax-only -S -emit-llvm main1.cpp -o - | opt -analyze -dot-callgraph

«C++ Bsc Analyzer» может отображать графики вызовов, читая файл, сгенерированный утилитой bscmake.

doxygen + graphviz может решить большинство проблем, когда мы хотим создать график вызовов, а затем передать его рабочей силе.

Scitools Understand — это фантастический инструмент, лучше всего, что я знаю для обратного проектирования. и создает графики высокого качества.

Но обратите внимание, что это довольно дорого, и что пробная версия имеет свой график вызовов бабочки, ограниченный только одним уровнем вызова (ИМХО, я считаю, что они не помогают себе в этом…)