繪製函數調用圖（call graph）（3）：codeviz + graphviz

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專欄導讀

本專欄第一篇文章「專欄開篇」列出了專欄的完整目錄，按目錄順序閱讀，有助於你的理解。

前言

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

codeviz是一款分析C/C++源代碼函數調用關係的工具，通過它可以生成函數調用關係圖（call graph）。其基本原理是給gcc打個補丁，讓gcc在編譯每個源文件時，將其中的函數的調用關係以文本形式保存在 .cdepn 文件中，然後使用 Perl 腳本（genfull和gengraph）把 .cdepn 文件轉成 dot 文件，最後由graphviz 將dot文件轉成圖片文件（如gif、png等）。

給gcc打補丁的過程是：
1. 下載codeviz要求的特定版本的gcc源碼（跟你環境中已安裝的gcc是不同的）；
2. 使用codeviz的補丁文件修改gcc源碼（即打補丁）；
3. 編譯gcc源碼，得到打完補丁的gcc可執行文件（利用這個gcc可執行文件再來編譯我們項目的源文件，從而得到函數調用關係）；

在安裝codeviz的過程中，最難的也就是編譯打完補丁的gcc源碼，會遇到各種編譯出錯，得逐個解決，大部分時間也是耗在這上面。整個安裝過程大致步驟如下：

1. 安裝graphviz，因爲codeviz依賴graphviz，所以要先安裝graphviz。
2. 安裝codeviz，這裏麪包括腳本自動下載依賴的gcc源碼，自動打補丁，自動編譯gcc源碼，最後安裝codeviz。

安裝graphviz

codeviz 依賴 graphviz，所以要先安裝 graphviz：

# sudo apt-get install graphviz

安裝codeviz

codeviz源碼包下載地址：
https://web.archive.org/web/20150502053825/http://www.csn.ul.ie/~mel/projects/codeviz/#download

安裝步驟：

# 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

執行make的過程中，codeviz的安裝腳本 compilers/install_gcc-4.6.2.sh 會自動檢測 compilers 目錄下是否有其依賴的 gcc 版本的源碼包（版本codeviz-1.0.12 依賴的是 gcc-4.6.2），如果沒有，則會將 gcc-4.6.2.tar.gz 源碼自動下載到 compilers 目錄中，並將 gcc-4.6.2.tar.gz 解壓到 gcc-graph 目錄，然後打上補丁，最後開始編譯。這個過程，其實是codeviz-1.0.12/compilers/install_gcc-4.6.2.sh腳本自動實現的。

codeviz-1.0.12/
├── bin
├── compilers
│   ├── install_gcc-4.6.2.sh    <-- 執行該腳本將: 
│   ├── 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

我在編譯的過程中，遇到了以下幾個問題，最後一個問題沒能解決，所以安裝也宣告失敗，不管怎樣，把這次安裝過程做個記錄，留給需要的人蔘考。

問題1：無法自動下載gcc-4.6.2

如果出現無法正常下載gcc的情況，就要檢查下install_gcc-4.6.2.sh腳本了。截取該腳本部分內容：

#!/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
......

因爲我的環境沒有安裝ncftpget，但有wget，所以我將：

NCFTP=`which ncftpget`

改爲：

NCFTP=`which wget`

就能順利下載gcc了。

當然，你也可以自己下載 gcc-4.6.2.tar.gz ，再把它拷貝到 codeviz-1.0.12/compilers 目錄中。我還是更傾向於修改 install_gcc-4.6.2.sh 腳本，讓這些過程「自動化」。

問題2：找不到依賴庫gmp、mpfr、mpc

編譯gcc-4.6.2的過程遇到如下錯誤：

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

這是因爲缺少相應的依賴庫，要先執行gcc源碼中自帶的依賴庫安裝腳本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 的路徑是有講究的，務必跟以上命令保持一致，這樣gmp、mpfr、mpc才能下載到codeviz-1.0.12/compilers/gcc-graph/gcc-4.6.2/目錄下，才能保證順利編譯。

爲了讓這個過程「自動化」，也可以把以上命令放到 install_gcc-4.6.2.sh 腳本中去執行。當然，如果你的環境沒有報這個錯，就沒必要了。

問題3：linux-unwind.h編譯失敗

編譯gcc-4.6.2的過程遇到如下錯誤：

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

解決方法1：

這是因爲我的環境是linux 64-bit內核， struct siginfo不兼容64-bit內核，將以下文件：

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

中的 struct siginfo 替換爲siginfo_t 即可，因爲每次重新執行make，腳本install_gcc-4.6.2.sh都會重新解壓gcc-4.6.2並覆蓋linux-unwind.h，所以這樣的替換要在 install_gcc-4.6.2.sh 腳本中執行，按如下修改install_gcc-4.6.2.sh 腳本內容：

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

即在解壓gcc-4.6.2後，使用sed命令將linux-unwind.h文件中的struct siginfo 替換爲siginfo_t，如此，重新執行make指令即可編譯通過。

解決方法2：

在腳本 install_gcc-4.6.2.sh 文件中增加編譯選項：

--disable-multilib

問題4：找不到crt1.o

編譯gcc-4.6.2的過程遇到如下錯誤：

cannot find crt1.o: No such file or directory

先找出crt1.o在哪（你的路徑可能跟我不一樣）：

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

解決方法：

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

問題5：找不到CXXABI_1.3.8

編譯gcc-4.6.2的過程遇到如下錯誤：

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)

根據提示，查看其 libstdc++.so.6，確實沒有 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

嘗試了網上說的很多方法，該問題依然沒有解決，感覺跟版本依賴性有關，水挺深的，最終放棄，如果有讀者知道怎麼解決，誠盼你的留言告知。

總結

由於codeviz必須依賴特定版本的gcc（給其打補丁，並重新編譯），codeviz 的版本迭代遠遠跟不上gcc，造成安裝過於費勁（甚至以失敗告終，本次體驗就沒能安裝成功），讓人望而卻步