使用clang为文件创建调用图

Question

有没有办法用clang创建一个可以合理地放在页面上的调用图？

即。给出：

#include<iostream>
using namespace std;
int main()
{
    int a;
    cin>>a;
    cout<<a;
    cout<<a;
    return 0;
}

我目前获得

使用：

$ clang++ main.cpp -S -emit-llvm -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

（这似乎是为了做一些我不希望如此困难的事情而付出的努力）。我想在横轴上得到一些更合理的东西。 Unflatten似乎没有任何影响（至少在这个文件上，对其他文件似乎影响很小）。

有没有办法确保生成的png文件能够轻松适应页面（任何标准大小）？

注意：上述代码来自Generate calling graph for C++ code

更新：设置页面=“8.5,11”提供以下内容：

Answer 1

我认为首先要做的是通过插入以下内容，将图表的方向从默认的从下到上的排名设置为从左到右：

rankdir=LR;

...靠近.dot文件的顶部，位于第一个{之后。这应该使图形从左到右定向，从而使得它具有更紧凑的情况，例如具有长节点标签的情况。究竟如何做到这一点取决于callgraph.dot的格式，但假设它看起来像这样：

digraph G {
    node [shape=rectangle];
    ...

......然后就像：

sed 's/digraph G {/digraph G { \n rankdir=LR;/'

......会做的。

我过去采用的另一种方法是将虚拟节点插入边缘以减少具有相同排名的节点数（因此将绘制在同一行中（使用rankdir=TB，其中是默认的）或列（使用rankdir=LR）。当手动编写.dot文件但脚本更难编写时，这很简单。

如果您想在某些边缘插入额外节点以扩展通常在多个等级上相同等级的节点，您可以通过运行dot -Tplain来输出包含的纯文本文件*（除其他事项外）具有每个节点中心的X和Y坐标的节点列表。然后，您可以使用gawk来读取该列表，找到具有相同X坐标（如果rankdir=TB）或Y坐标（如果rankdir=LR）的任何大型节点组，并且然后处理原始.dot文件以在该组中的一半节点之前插入一个额外的空白节点，以便该组分布在两个等级而不是一个等级上。不过，我自己没有机会这样做。

*见Emden Gansner，Eleftherios Koutsofios和Stephen North（2006）Drawing graphs with dot，附录B.

编辑：如何自动插入额外的节点。

给出.dot文件test1.dot，如下所示：

digraph G {
    n1 -> n20 
    n1 -> n21 
    n1 -> n22 
    n20 -> n3 
    n21 -> n3 
    n22 -> n3
}

...生成显示的图表。

...正在运行dot -Tplain test1.dot >test1.plain会提供文件test1.plain：

graph 1 2.75 2.5
node n1 1.375 2.25 0.75 0.5 n1 solid ellipse black lightgrey
node n20 0.375 1.25 0.75 0.5 n20 solid ellipse black lightgrey
node n21 1.375 1.25 0.75 0.5 n21 solid ellipse black lightgrey
node n22 2.375 1.25 0.75 0.5 n22 solid ellipse black lightgrey
node n3 1.375 0.25 0.75 0.5 n3 solid ellipse black lightgrey
edge n1 n20 4 1.1726 2.0394 1.0313 1.9019 0.83995 1.7159 0.68013 1.5605 solid black
edge n1 n21 4 1.375 1.9958 1.375 1.8886 1.375 1.7599 1.375 1.6405 solid black
edge n1 n22 4 1.5774 2.0394 1.7187 1.9019 1.9101 1.7159 2.0699 1.5605 solid black
edge n20 n3 4 0.57736 1.0394 0.71875 0.90191 0.91005 0.71592 1.0699 0.56054 solid black
edge n21 n3 4 1.375 0.99579 1.375 0.88865 1.375 0.7599 1.375 0.64045 solid black
edge n22 n3 4 2.1726 1.0394 2.0313 0.90191 1.8399 0.71592 1.6801 0.56054 solid black
stop

因此，我们现在可以一起处理这两个文件。我将使用Python，因为它在Python中比在Awk中更容易。为了这个例子，我将一个等级中的节点数量限制为2，并且我使用了默认从下到上排序所定义的排名，而不是从左到右排序。以上建议。我不确切知道.dot正在输出什么类型的clang文件，因此可能需要稍微修改此示例以将其考虑在内。

import sys,re;

plain = open(sys.argv[2])
nodesInRank = {}
for line in plain:
    x = line.split()
    rankloc = 3   # rank is in the y column for the vertical case. 
                  # Change this to rankloc = 2 for the horizontal case
    if len(x) > 0 and x[0] == "node":
        nodesInRank[x[rankloc]] = nodesInRank.get(x[rankloc],[]) + [x[1]]

maxNodesInRank = 2
dummies = set()
for n in nodesInRank.values():
    if len(n) > maxNodesInRank:
        dummies = dummies | set(n[:len(n)//2])

dot = open(sys.argv[1])
for line in dot:
    line = line.rstrip()
    line2 = ""
    for d in dummies:
        m = "-> +%s" % (d)
        if re.search(m,line):
            line = re.sub(m,"-> dummy_%s [dir = none]\n dummy_%s -> %s" % (d,d,d),line)
            line2 = '\tdummy_%s [shape=none, width=0, height=0, label=""];' % (d)
    print (line)
    if len(line2) > 0:
        print (line2)

鉴于这个我称之为breakrank.py的Python脚本，我现在可以将其运行为：

python breakrank.py test1.dot test1.plain >test_dummy.dot

...将以下内容放入test_dummy.dot：

digraph G {
    n1 -> dummy_n20 [dir = none]
 dummy_n20 -> n20
    dummy_n20 [shape=none, width=0, height=0, label=""];
    n1 -> n21
    n1 -> n22
    n20 -> n3
    n21 -> n3
    n22 -> n3
}

如果我们通过dot运行，我们现在得到：

......我想，这给了我们想要的东西。