绘制函数调用图（call graph）（3）：codeviz + graphviz

时间：2023-02-03 12:02:38

专栏导读

本专栏第一篇文章「专栏开篇」列出了专栏的完整目录，按目录顺序阅读，有助于你的理解。

前言

codeviz官网：https://github.com/petersenna/codeviz

codeviz是一款分析C/C++源代码函数调用关系的工具，通过它可以生成函数调用关系图（call graph）。其基本原理是给gcc打个补丁，让gcc在编译每个源文件时，将其中的函数的调用关系以文本形式保存在 .cdepn 文件中，然后使用 Perl 脚本（genfull和gengraph）把 .cdepn 文件转成 dot 文件，最后由graphviz 将dot文件转成图片文件（如gif、png等）。

给gcc打补丁的过程是：
1. 下载codeviz要求的特定版本的gcc源码（跟你环境中已安装的gcc是不同的）；
2. 使用codeviz的补丁文件修改gcc源码（即打补丁）；
3. 编译gcc源码，得到打完补丁的gcc可执行文件（利用这个gcc可执行文件再来编译我们项目的源文件，从而得到函数调用关系）；

在安装codeviz的过程中，最难的也就是编译打完补丁的gcc源码，会遇到各种编译出错，得逐个解决，大部分时间也是耗在这上面。整个安装过程大致步骤如下：

  1. 安装graphviz，因为codeviz依赖graphviz，所以要先安装graphviz。
  2. 安装codeviz，这里面包括脚本自动下载依赖的gcc源码，自动打补丁，自动编译gcc源码，最后安装codeviz。

安装graphviz

codeviz 依赖 graphviz，所以要先安装 graphviz：

# sudo apt-get install graphviz

安装codeviz

codeviz源码包下载地址：
https://web.archive.org/web/20150502053825/http://www.csn.ul.ie/~mel/projects/codeviz/#download

安装步骤：

# wget https://web.archive.org/web/20150802030038/http://www.csn.ul.ie/~mel/projects/codeviz/codeviz-1.0.12.tar.gz
# tar zxvf codeviz-1.0.12.tar.gz
# cd codeviz-1.0.12/
# ./configure && make && make install

执行make的过程中，codeviz的安装脚本 compilers/install_gcc-4.6.2.sh 会自动检测 compilers 目录下是否有其依赖的 gcc 版本的源码包（版本codeviz-1.0.12 依赖的是 gcc-4.6.2），如果没有，则会将 gcc-4.6.2.tar.gz 源码自动下载到 compilers 目录中，并将 gcc-4.6.2.tar.gz 解压到 gcc-graph 目录，然后打上补丁，最后开始编译。这个过程，其实是codeviz-1.0.12/compilers/install_gcc-4.6.2.sh脚本自动实现的。

codeviz-1.0.12/
├── bin
├── compilers
│   ├── install_gcc-4.6.2.sh    <-- 执行该脚本将: 
│   ├── gcc-4.6.2.tar.gz                        1. download gcc-4.6.2.tar.gz              
│   ├── gcc-graph                               2. mkdir gcc-graph
│   │   ├── gcc-4.6.2                           3. untar it into gcc-graph
│   ├── gcc-patches                             4. patch it
│                                               5. compile it

我在编译的过程中，遇到了以下几个问题，最后一个问题没能解决，所以安装也宣告失败，不管怎样，把这次安装过程做个记录，留给需要的人参考。

问题1：无法自动下载gcc-4.6.2

如果出现无法正常下载gcc的情况，就要检查下install_gcc-4.6.2.sh脚本了。截取该脚本部分内容：

#!/bin/bash 
INSTALL_PATH=$HOME/gcc-graph
if [ "$1" != "" ]; then INSTALL_PATH=$1; fi
if [ "$2" = "compile-only" ]; then export COMPILE_ONLY=yes; fi
echo Installing gcc to $INSTALL_PATH

NCFTP=`which ncftpget`
EXIT=$?
if [ "$EXIT" != "0" ]; then
  NCFTP=ftp
fi

if [ ! -e gcc-4.6.2.tar.gz ]; then
  echo gcc-4.6.2.tar.gz not found, downloading
  $NCFTP ftp://ftp.gnu.org/pub/gnu/gcc/gcc-4.6.2/gcc-4.6.2.tar.gz
  if [ ! -e gcc-4.6.2.tar.gz ]; then
    echo Failed to download gcc, download gcc-4.6.2.tar.gz from www.gnu.org
    exit
  fi
fi
......

因为我的环境没有安装ncftpget，但有wget，所以我将：

NCFTP=`which ncftpget`

改为：

NCFTP=`which wget`

就能顺利下载gcc了。

当然，你也可以自己下载 gcc-4.6.2.tar.gz ，再把它拷贝到 codeviz-1.0.12/compilers 目录中。我还是更倾向于修改 install_gcc-4.6.2.sh 脚本，让这些过程「自动化」。

问题2：找不到依赖库gmp、mpfr、mpc

编译gcc-4.6.2的过程遇到如下错误：

configure: error: Building GCC requires GMP 4.2+, MPFR 2.3.1+ and MPC 0.8.0+.

这是因为缺少相应的依赖库，要先执行gcc源码中自带的依赖库安装脚本download_prerequisites，如下所示：

# cd codeviz-1.0.12/compilers/gcc-graph/gcc-4.6.2/
# ./contrib/download_prerequisites

注意：以上 cd 的路径是有讲究的，务必跟以上命令保持一致，这样gmp、mpfr、mpc才能下载到codeviz-1.0.12/compilers/gcc-graph/gcc-4.6.2/目录下，才能保证顺利编译。

为了让这个过程「自动化」，也可以把以上命令放到 install_gcc-4.6.2.sh 脚本中去执行。当然，如果你的环境没有报这个错，就没必要了。

问题3：linux-unwind.h编译失败

编译gcc-4.6.2的过程遇到如下错误：

../../../../gcc-4.6.2/libgcc/../gcc/config/i386/linux-unwind.h:138:17: error: field ‘info’ has incomplete type

解决方法1：

这是因为我的环境是linux 64-bit内核， struct siginfo不兼容64-bit内核，将以下文件：

codeviz-1.0.12/compilers/gcc-graph/gcc-4.6.2/gcc/config/i386/linux-unwind.h

中的 struct siginfo 替换为siginfo_t 即可，因为每次重新执行make，脚本install_gcc-4.6.2.sh都会重新解压gcc-4.6.2并覆盖linux-unwind.h，所以这样的替换要在 install_gcc-4.6.2.sh 脚本中执行，按如下修改install_gcc-4.6.2.sh 脚本内容：

tar -zxf gcc-4.6.2.tar.gz -C gcc-graph || exit

sed -i 's/struct siginfo/siginfo_t/g'  ./gcc-graph/gcc-4.6.2/gcc/config/i386/linux-unwind.h

即在解压gcc-4.6.2后，使用sed命令将linux-unwind.h文件中的struct siginfo 替换为siginfo_t，如此，重新执行make指令即可编译通过。

解决方法2：

在脚本 install_gcc-4.6.2.sh 文件中增加编译选项：

--disable-multilib

问题4：找不到crt1.o

编译gcc-4.6.2的过程遇到如下错误：

cannot find crt1.o: No such file or directory

先找出crt1.o在哪（你的路径可能跟我不一样）：

# find /usr/ -name crti.o
/usr/lib/x86_64-linux-gnu/crti.o

解决方法：

# export LIBRARY_PATH=/usr/lib/x86_64-linux-gnu && make

问题5：找不到CXXABI_1.3.8

编译gcc-4.6.2的过程遇到如下错误：

msgfmt: /opt/codeviz-1.0.12/compilers/gcc-graph/objdir/x86_64-unknown-linux-gnu/libstdc++-v3/src/.libs/libstdc++.so.6: version `CXXABI_1.3.8' not found (required by /usr/lib/x86_64-linux-gnu/libicuuc.so.55)

根据提示，查看其 libstdc++.so.6，确实没有 CXXABI_1.3.8：

# strings /opt/codeviz-1.0.12/compilers/gcc-graph/objdir/x86_64-unknown-linux-gnu/libstdc++-v3/src/.libs/libstdc++.so.6 | grep CXXABI
CXXABI_1.3
CXXABI_1.3.1
CXXABI_1.3.2
CXXABI_1.3.3
CXXABI_1.3.4
CXXABI_1.3.5
CXXABI_1.3
CXXABI_1.3.2
CXXABI_1.3.1
CXXABI_1.3.5
CXXABI_1.3.4
CXXABI_1.3.3

尝试了网上说的很多方法，该问题依然没有解决，感觉跟版本依赖性有关，水挺深的，最终放弃，如果有读者知道怎么解决，诚盼你的留言告知。

总结

由于codeviz必须依赖特定版本的gcc（给其打补丁，并重新编译），codeviz 的版本迭代远远跟不上gcc，造成安装过于费劲（甚至以失败告终，本次体验就没能安装成功），让人望而却步

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