Спонсор: Microsoft
Опубликован: 23.07.2006 | Доступ: свободный | Студентов: 1502 / 277 | Оценка: 4.28 / 4.17 | Длительность: 21:37:00
Специальности: Системный архитектор
Лекция 13:

Анализ потоков данных

Аннотация: Определение анализа потоков данных. Достижимые определения и живые переменные. Формализация задач анализа потоков данных. Итеративный алгоритм для решения задач анализа потоков данных.

Анализ потоков данных

Под анализом потоков данных понимают совокупность задач, нацеленных на выяснение некоторых глобальных свойств программы, то есть извлечение информации о поведении тех или иных конструкций в некотором контексте. Такая постановка задачи возможна по той причине, что язык программирования и вычислительная среда определяют некоторую общую, "безопасную" семантику конструкций, которая годится "на все случаи жизни". Учет же контекстных условий позволяет делать более конкретные, частные заключения о поведении той или иной конструкции; при этом такие заключения, вообще говоря, перестают быть верными в другом контексте. Например, общая семантика присваивания заключается в вычислении выражения, стоящего в правой части, и присваивании полученного значения в переменную, стоящую в левой части. Однако в случае, когда выражение в правой части не имеет побочных эффектов, а переменная в левой части более нигде не используется, данный оператор становится эквивалентен пустому.

Для того чтобы описать понятие контекста, снова обратимся к графу потока управления (см. "Оптимизация" и "Анализ потока управления" ). Понятно, что на смысл каждой конструкции может оказывать влияние любая конструкция, из которой в этом графе достижима данная. Отсюда следует, что для правильного учета контекста необходимо учесть влияние всех путей до данной вершины, сначала определив влияние каждого пути, а затем выделив общую часть. Задача осложняется тем, что при наличии контуров множество всех путей в графе управления становится бесконечным.

Далее в этой лекции будет рассмотрен общепринятый итеративный подход, который позволяет получить приближенное решение задач анализа потоков данных, а при определенных условиях это решение становится точным.

Пример


Для демонстрации сути задач анализа потоков данных рассмотрим несколько примеров.

На иллюстрации приведен фрагмент программы. Вхождения одного и того же выражения (v+i)->b, обведенные сплошной линией, являются эквивалентными. В то же время вхождение того же самого выражения, обозначенное пунктирной линией, не эквивалентно первым двум, поскольку else -часть условного оператора содержит разрушающее присваивание.

Понятно, что для выяснения эквивалентности данных выражений необходимо перебрать все пути и убедиться, что ни в одном из них значения переменных, входящих в выражения, не меняются.

Оксана Пагина
Оксана Пагина
Россия, Москва
Александр Королёв
Александр Королёв
Россия