控制流图（Control Flow Graph）

 

1.定义

 

百度百科：

 

控制流图(Control Flow Graph, CFG)也叫控制流程图，是一个过程或程序的抽象表现，是用在编译器中的一个抽象数据结构，由编译器在内部维护，代表了一个程序执行过程中会遍历到的所有路径。它用图的形式表示一个过程内所有基本块执行的可能流向, 也能反映一个过程的实时执行过程。
Frances E. Allen于1970年提出控制流图的概念。此后，控制流图成为了编译器优化和静态分析的重要工具。

 

维基百科：

 

原文：
In a control-flow graph each node in the graph represents a basic block, i.e. a straight-line piece of code without any jumps or jump targets; jump targets start a block, and jumps end a block. Directed edges are used to represent jumps in the control flow. There are, in most presentations, two specially designated blocks: the entry block, through which control enters into the flow graph, and the exit block, through which all control flow leaves.
译文：
在控制流图中，图中的每个节点代表一个基本块，即一段没有任何跳转或跳转目标的直线代码；跳转目标开始一个块，而跳转结束一个块。有向边用来表示控制流中的跳转。在大多数演示中，有两个特别指定的块：入口块，控制通过它进入流程图；出口块，所有控制流通过它离开。

 

控制流图的几种结构：

 

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2.特点

 

• 控制流程图是过程导向的
• 控制流程图显示了程序执行过程中可以遍历的所有路径
• 控制流程图是一个有向图
• CFG 中的边描述控制流路径，节点描述基本块
• 每个控制流图都存在2个指定的块：Entry Block(输入块)，Exit Block(输出块)

 

3.实例

 

• 例1：

 

if  A = 10 then
  if B > C
     A = B
  else A = C
  endif
  endif
print A, B, C 

 

其控制流图为：

 

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• 例2：计算整数X和整数Y的最大公约数

 

int gsd(int x,int y)
{
	int q=x;
	int r=y;
	while(q!=r)
	{
		if (q>r)
			q=q-r;
		else 
			r=r-q;
	}
	return q;
}

 

其控制流图为：

 

4.控制依赖性(Control dependencies)

 

Control dependency is a situation in which a program instruction executes if the previous instruction evaluates in a way that allows its execution.

 

控制依赖讲的是：在某种情况下，一个程序指令的执行依赖于前面指令的执行(在前面某个指令执行后才会执行)。

 

下面从一个例子来说明控制依赖性：

 

S1       if x > 2 goto L1
S2       y = 3   
S3   L1: z = y + 1

 

上面我们可以看出：只有在S1语句x <= 2时，才会执行S2语句，也就是说S2的执行仅受S1语句的控制(影响)，那么我们就称S1与S2具有控制依赖性。

 

5.数据依赖性：

 

数据依赖产生于两个访问或修改相同资源的语句。

 

同样从例子来说明数据依赖性：

 

1       x = 10
2       y = x + c

 

从上面我们可以知道：x 值的变化会引起 y 值得变化，那么我们就称 y 依赖于 x，y 与具有数据依赖性。

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参考：

 

1. https://blog.csdn.net/spring_willow/article/details/70814214?ops_request_misc=%257B%2522request%255Fid%2522%253A%2522161893381516780262592064%2522%252C%2522scm%2522%253A%252220140713.130102334..%2522%257D&request_id=161893381516780262592064&biz_id=0&utm_medium=distribute.pc_search_result.none-task-blog-2~all~sobaiduend~default-3-70814214.first_rank_v2_pc_rank_v29&utm_term=%E6%8E%A7%E5%88%B6%E6%B5%81%E5%9B%BE
2. https://baike.baidu.com/item/%E6%8E%A7%E5%88%B6%E6%B5%81%E5%9B%BE/5984243?fr=aladdin
3. https://en.wikipedia.org/wiki/Control-flow_graph
4. https://www.geeksforgeeks.org/software-engineering-control-flow-graph-cfg/
5. https://en.wikipedia.org/wiki/Dependence_analysis#Control_dependencies
6. https://www.runoob.com/perl/perl-until-loop.html

 

梦不会逃走，逃走的一直都是自己。

——《蜡笔小新》