c语言分析函数调用关系图(call graph)的几种方法

一、基于 Doxygen或 lxr 的API形式的文档系统。

二、基于CodeViz， CodeViz是《Understanding The Linux Virtual Memory Manager》的作者 Mel Gorman 写的一款分析C/C++源代码中函数调用关系的open source工具（类似的open source软件有 egypt、ncc）。属于编译器级别的分析工具。

三、基于cflow、dot(即graphviz)等系列软件。属于源码直接解析类的分析工具。

四、基于egypt， 比较推荐这个，因为它支持 arm。它不用大动干戈地给编译器打补丁，而是让编译器自己dump出调用关系，然后分析分析，交给Graphviz去绘图。属于编译器级别的分析工具。

一、略。

二、基于CodeViz，主要是Graphviz + CodeViz，一个分析，一个画图。

三、基于cflow、dot(graphviz)。用于源码分析比较合适，无法从编译器视角去分析。参看：

www.tinylab.org/callgraph-draw-the-calltree-of-c-functions/?utm_source=tuicool&utm_medium=referral

值得说明的是，cflow无法直接对目录进行recursive分析，它只支持文件分析，即必须手动把要分析的文件指定给它，如： cflow -b  -m fib ./h/fib.c ./cc/fi.c ./ccc/fi.c

而且，如果 ./h/fib.c  ./cc/fi.c  ./ccc/fi.c 中有重名的函数，则这些同名函数的调用关系会合并，即若./cc/fi.c 中有个函数a只调用了函数b，而./ccc/fi.c中也有个函数a只调用了函数c，则最后打印出来的结果是函数a同时调用了b和c，即合并了。
对于cflow系列工具的使用，因为它输出的不是图形化的调用关系，因此这里推荐使用www.tinylab.org的组合工具：calltree。 它整合了cflow及graphviz并附带了一个将C 函数调用树转换为 dot 格式的脚本：tree2dotx：以 Ubuntu 为例，分别安装它们：

$ sudo apt-get install cflow graphviz

$ wget -c https://github.com/tinyclub/linux-0.11-lab/raw/master/tools/tree2dotx
$ wget -c https://github.com/tinyclub/linux-0.11-lab/raw/master/tools/callgraph
$ sudo cp tree2dotx callgraph /usr/local/bin
$ sudo chmod +x /usr/local/bin/{tree2dotx,callgraph}

$ sudo apt-get install gawk

我已经把tree2dotx 及 callgraph 放入到了自己的云盘

使用方法：

$ callgraph -f start_kernel -d init/main.c                 #只在文件init/main.c里打印函数start_kernel里的所有调用关系图

$ callgraph -f start_kernel -d init/main.c -F printk       #可用 -F 过滤掉不需要打印的函数

$ callgraph -f start_kernel -d init/main.c -F "printk boot_cpu_init rest_init"      #可用 -F 过滤掉不需要打印的多个函数

$ callgraph -f start_kernel -d init/main.c -F "printk boot_cpu_init rest_init" -D 2    # 用 -D 指定函数的搜索深度（同一个文件的）

由于callgraph这个脚本也无法对目录进行递归统计（cflow也无法），且callgraph用*(全部匹配)这种方法不起作用，但cflow用*方法可以匹配所有文件但不能匹配目录：

$ callgraph -f start_kernel -d init/*$ cflow -b  -m main example/* | /usr/local/bin/tree2dotx  2>/dev/null | dot -Tsvg -o ./main.svg    # 档example目录里没有任何目录（即全是文件）时才能执行成功，                                                                                                   # 若有任何目录，则执行失败$ cflow -b example/* | /usr/local/bin/tree2dotx  2>/dev/null | dot -Tsvg -o ./main.svg             # 不带 -m 选项，将列出所有函数的调用关系$ cflow -b example/* | /usr/local/bin/tree2dotx -f "printk boot_cpu_init rest_init" 2>/dev/null | dot -Tsvg -o ./main.svg     # 可以过滤掉 printk boot_cpu_init rest_init 函数的显示

因此有两种方法可以做到统计目录里的所有文件：一是修改callgraph这个脚本；二是手动列出example目录下的所有文件(包含子目录)输给cflow。

趣玩 tree2dotx

打印目录结构：

$ tree -L  | tree2dotx | dot -Tsvg -o tree.svg

四、基于egypt

注意，可以在CFLAGS中加入的-O0参数，禁止编译器优化。如果不禁止优化，有些函数可能会因为优化的关系而显示不出来。

编译时加入：

CFLAGS = $(CFLAGS) -fdump-rtl-expand

编译结束后，假设所有的 expand文件都位于 expand_dir 目录，则可以这样生成dot文件：

egypt expand_dir/* > example.dot若只想用一部分文件来生成调用图，则可以指定文件：

egypt expand_dir/f1.c.144r.expand  expand_dir/f2.c.184r.expand > example.dot

然后生成svg图片：dot example.dot -Tsvg -o example.svg

用 -Tpng 替换 -Tsvg 可以生成png图片，不过建议生成svg图片，因为它缩放不变形不模糊。

注意：如果函数太多，dot转换后的图片太大会打开失败，遇到这种情况可以使用dot的plain或者plain-ext格式来保存为纯文本(文本里的node指的是节点，edge指的是边，即指向)，然后在纯文本里找到那些不需要的函数，重新用egypt的--omit去掉一些不需要的函数，直到dot转换后的图片能打开为止。或者直接看plain文本也可以。  纯文本里面的 solid ellipse black lightgrey 这些颜色、形状表示的是node或者edge的特征。

egypt 的命令格式：

egypt [--omit function,function,...] [--include-external] <rtl-file>... | dotty -
egypt [--omit function,function,...] [--include-external] <rtl-file>... | dot <dot-options>

omit

Omit the given functions from the call graph. Multiple function names may be given separated by commas.

include-external

Include calls to external functions in the call graph. A function is considered external if it is not defined in any of the input files. For example, functions in the standard C library are external. Only direct function calls will be displayed; there is no way to display the action of taking the address of an external function.

还有一个基于 egypt 的比较好用的分析工具： https://github.com/cbdevnet/rtl2dot/