changes: building field/method hierarchy graph + inserting combination nodes at the...
[IRC.git] / Robust / src / Analysis / SSJava / FlowGraph.java
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@@ -1,7 +1,6 @@
 package Analysis.SSJava;
 
 import java.io.BufferedWriter;
-import java.io.File;
 import java.io.FileWriter;
 import java.io.IOException;
 import java.util.HashMap;
@@ -9,13 +8,12 @@ import java.util.HashSet;
 import java.util.Iterator;
 import java.util.Map;
 import java.util.Set;
-import java.util.Map.Entry;
 
-import Analysis.OoOJava.ConflictEdge;
-import Analysis.OoOJava.ConflictNode;
+import IR.ClassDescriptor;
 import IR.Descriptor;
 import IR.FieldDescriptor;
 import IR.MethodDescriptor;
+import IR.NameDescriptor;
 import IR.VarDescriptor;
 
 public class FlowGraph {
@@ -26,6 +24,9 @@ public class FlowGraph {
   Set<FlowNode> returnNodeSet;
   FlowNode thisVarNode;
 
+  Map<NTuple<Location>, FlowNode> mapLocTupleToFlowNode;
+  Map<FlowNode, NTuple<Location>> mapFlowNodeToLocTuple;
+
   // maps the composite representation of field/var descriptors to infer nodes
   Map<NTuple<Descriptor>, FlowNode> mapDescTupleToInferNode;
 
@@ -34,41 +35,91 @@ public class FlowGraph {
 
   // maps a paramter descriptor to its index
   Map<Descriptor, Integer> mapParamDescToIdx;
+
+  Map<Integer, FlowNode> mapIdxToFlowNode;
+
+  public static int interseed = 0;
+
   boolean debug = true;
 
   public FlowGraph(MethodDescriptor md, Map<Descriptor, Integer> mapParamDescToIdx) {
     this.md = md;
+    this.mapFlowNodeToLocTuple = new HashMap<FlowNode, NTuple<Location>>();
+    this.mapLocTupleToFlowNode = new HashMap<NTuple<Location>, FlowNode>();
     this.nodeSet = new HashSet<FlowNode>();
     this.mapDescTupleToInferNode = new HashMap<NTuple<Descriptor>, FlowNode>();
     this.mapNodeToNeighborSet = new HashMap<NTuple<Descriptor>, Set<FlowNode>>();
     this.mapParamDescToIdx = new HashMap<Descriptor, Integer>();
     this.mapParamDescToIdx.putAll(mapParamDescToIdx);
     this.returnNodeSet = new HashSet<FlowNode>();
+    this.mapIdxToFlowNode = new HashMap<Integer, FlowNode>();
+
+    if (!md.isStatic()) {
+      // create a node for 'this' varialbe
+      // NTuple<Descriptor> thisDescTuple = new NTuple<Descriptor>();
+      // thisDescTuple.add(md.getThis());
+
+      NTuple<Descriptor> thisVarTuple = new NTuple<Descriptor>();
+      thisVarTuple.add(md.getThis());
+      FlowNode thisNode = createNewFlowNode(thisVarTuple);
+      thisNode.setSkeleton(true);
+      thisVarNode = thisNode;
+    }
+
+    setupMapIdxToDesc();
+
+  }
+
+  public Map<Descriptor, Integer> getMapParamDescToIdx() {
+    return mapParamDescToIdx;
+  }
+
+  public FlowNode createIntermediateNode() {
+    NTuple<Descriptor> tuple = new NTuple<Descriptor>();
+    Descriptor interDesc = new InterDescriptor(LocationInference.INTERLOC + interseed);
+    tuple.add(interDesc);
+    interseed++;
+
+    FlowNode newNode = new FlowNode(tuple);
+    newNode.setIntermediate(true);
+
+    mapDescTupleToInferNode.put(tuple, newNode);
+    nodeSet.add(newNode);
 
-    // create a node for 'this' varialbe
-    NTuple<Descriptor> thisDescTuple = new NTuple<Descriptor>();
-    thisDescTuple.add(md.getThis());
-    FlowNode thisNode = new FlowNode(thisDescTuple, true);
-    NTuple<Descriptor> thisVarTuple = new NTuple<Descriptor>();
-    thisVarTuple.add(md.getThis());
-    createNewFlowNode(thisVarTuple);
-    thisVarNode = thisNode;
+    System.out.println("create new intermediate node= " + newNode);
 
+    return newNode;
+  }
+
+  private void setupMapIdxToDesc() {
+
+    Set<Descriptor> descSet = mapParamDescToIdx.keySet();
+    for (Iterator iterator = descSet.iterator(); iterator.hasNext();) {
+      Descriptor paramDesc = (Descriptor) iterator.next();
+      int idx = mapParamDescToIdx.get(paramDesc);
+      NTuple<Descriptor> descTuple = new NTuple<Descriptor>();
+      descTuple.add(paramDesc);
+      FlowNode paramNode = getFlowNode(descTuple);
+      mapIdxToFlowNode.put(idx, paramNode);
+      paramNode.setSkeleton(true);
+    }
+
+  }
+
+  public int getNumParameters() {
+    return mapIdxToFlowNode.keySet().size();
+  }
+
+  public FlowNode getParamFlowNode(int idx) {
+    return mapIdxToFlowNode.get(idx);
   }
 
   public Set<FlowNode> getNodeSet() {
     return nodeSet;
   }
 
-  public Set<FlowNode> getParameterNodeSet() {
-    Set<FlowNode> paramNodeSet = new HashSet<FlowNode>();
-    for (Iterator iterator = nodeSet.iterator(); iterator.hasNext();) {
-      FlowNode fn = (FlowNode) iterator.next();
-      if (fn.isParameter()) {
-        paramNodeSet.add(fn);
-      }
-    }
-    return paramNodeSet;
+  public MethodDescriptor getMethodDescriptor() {
+    return md;
   }
 
   public void addNeighbor(FlowNode node, FlowNode neighbor) {
@@ -78,7 +129,20 @@ public class FlowGraph {
     }
     set.add(neighbor);
 
-    System.out.println("add a new neighbor " + neighbor + " to " + node);
+    // System.out.println("add a new neighbor " + neighbor + " to " + node);
+  }
+
+  public boolean isParamDesc(Descriptor desc) {
+
+    if (mapParamDescToIdx.containsKey(desc)) {
+      int idx = mapParamDescToIdx.get(desc);
+      if (!md.isStatic() && idx == 0) {
+        return false;
+      }
+      return true;
+    }
+
+    return false;
   }
 
   public boolean hasEdge(NTuple<Descriptor> fromDescTuple, NTuple<Descriptor> toDescTuple) {
@@ -103,26 +167,40 @@ public class FlowGraph {
 
   public void addValueFlowEdge(NTuple<Descriptor> fromDescTuple, NTuple<Descriptor> toDescTuple) {
 
-    FlowNode fromNode = mapDescTupleToInferNode.get(fromDescTuple);
-    FlowNode toNode = mapDescTupleToInferNode.get(toDescTuple);
+    FlowNode fromNode = getFlowNode(fromDescTuple);
+    FlowNode toNode = getFlowNode(toDescTuple);
 
     System.out.println("create an edge from " + fromNode + " to " + toNode);
 
     int fromTupleSize = fromDescTuple.size();
-    NTuple<Descriptor> curTuple = new NTuple<Descriptor>();
+    NTuple<Descriptor> curFromTuple = new NTuple<Descriptor>();
     for (int i = 0; i < fromTupleSize; i++) {
       Descriptor desc = fromDescTuple.get(i);
-      curTuple.add(desc);
-      addFlowEdge(getFlowNode(curTuple), toNode, fromDescTuple, toDescTuple);
+      curFromTuple.add(desc);
+      int toTupleSize = toDescTuple.size();
+      NTuple<Descriptor> curToTuple = new NTuple<Descriptor>();
+      for (int k = 0; k < toTupleSize; k++) {
+        Descriptor toDesc = toDescTuple.get(k);
+        curToTuple.add(toDesc);
+        addFlowEdge(getFlowNode(curFromTuple), getFlowNode(curToTuple), fromDescTuple, toDescTuple);
+      }
     }
 
-    int toTupleSize = toDescTuple.size();
-    curTuple = new NTuple<Descriptor>();
-    for (int i = 0; i < toTupleSize; i++) {
-      Descriptor desc = toDescTuple.get(i);
-      curTuple.add(desc);
-      addFlowEdge(fromNode, getFlowNode(curTuple), fromDescTuple, toDescTuple);
-    }
+    // int fromTupleSize = fromDescTuple.size();
+    // NTuple<Descriptor> curTuple = new NTuple<Descriptor>();
+    // for (int i = 0; i < fromTupleSize; i++) {
+    // Descriptor desc = fromDescTuple.get(i);
+    // curTuple.add(desc);
+    // addFlowEdge(getFlowNode(curTuple), toNode, fromDescTuple, toDescTuple);
+    // }
+    //
+    // int toTupleSize = toDescTuple.size();
+    // curTuple = new NTuple<Descriptor>();
+    // for (int i = 0; i < toTupleSize; i++) {
+    // Descriptor desc = toDescTuple.get(i);
+    // curTuple.add(desc);
+    // addFlowEdge(fromNode, getFlowNode(curTuple), fromDescTuple, toDescTuple);
+    // }
 
   }
 
@@ -133,16 +211,14 @@ public class FlowGraph {
     fromNode.addOutEdge(edge);
 
     System.out.println("add a new edge=" + edge);
-
   }
 
   public FlowNode getFlowNode(NTuple<Descriptor> descTuple) {
-    if (mapDescTupleToInferNode.containsKey(descTuple)) {
-      return mapDescTupleToInferNode.get(descTuple);
-    } else {
+    if (!mapDescTupleToInferNode.containsKey(descTuple)) {
       FlowNode node = createNewFlowNode(descTuple);
-      return node;
+      mapDescTupleToInferNode.put(descTuple, node);
     }
+    return mapDescTupleToInferNode.get(descTuple);
   }
 
   public FlowNode getThisVarNode() {
@@ -152,17 +228,18 @@ public class FlowGraph {
   public FlowNode createNewFlowNode(NTuple<Descriptor> tuple) {
 
     if (!mapDescTupleToInferNode.containsKey(tuple)) {
-
-      FlowNode node = new FlowNode(tuple, isParamter(tuple));
+      FlowNode node = new FlowNode(tuple);
       mapDescTupleToInferNode.put(tuple, node);
       nodeSet.add(node);
 
+      mapLocTupleToFlowNode.put(getLocationTuple(node), node);
+
       if (tuple.size() > 1) {
         NTuple<Descriptor> baseTuple = tuple.subList(0, tuple.size() - 1);
         getFlowNode(baseTuple).addFieldNode(node);
       }
 
-      System.out.println("Creating new node=" + node);
+      // System.out.println("Creating new node=" + node);
       return node;
     } else {
       return mapDescTupleToInferNode.get(tuple);
@@ -170,7 +247,7 @@ public class FlowGraph {
 
   }
 
-  public void setReturnFlowNode(NTuple<Descriptor> tuple) {
+  public void addReturnFlowNode(NTuple<Descriptor> tuple) {
 
     if (!mapDescTupleToInferNode.containsKey(tuple)) {
       createNewFlowNode(tuple);
@@ -186,17 +263,202 @@ public class FlowGraph {
     return returnNodeSet;
   }
 
-  public boolean isParamter(NTuple<Descriptor> tuple) {
+  public Set<FlowNode> getLocalReachFlowNodeSetFrom(FlowNode fn) {
+    Set<FlowNode> set = new HashSet<FlowNode>();
+    recurLocalReachFlowNodeSet(fn, set);
+    return set;
+  }
+
+  private void recurLocalReachFlowNodeSet(FlowNode fn, Set<FlowNode> visited) {
+
+    for (Iterator iterator = fn.getOutEdgeSet().iterator(); iterator.hasNext();) {
+      FlowEdge edge = (FlowEdge) iterator.next();
+      FlowNode dstNode = edge.getDst();
+
+      if (!visited.contains(dstNode)) {
+        visited.add(dstNode);
+        recurLocalReachFlowNodeSet(dstNode, visited);
+      }
+    }
+
+  }
+
+  private void getReachFlowNodeSetFrom(FlowNode fn, Set<FlowNode> visited) {
+
+    for (Iterator iterator = fn.getOutEdgeSet().iterator(); iterator.hasNext();) {
+      FlowEdge edge = (FlowEdge) iterator.next();
+
+      if (fn.equals(getFlowNode(edge.getInitTuple()))) {
+        FlowNode dstNode = getFlowNode(edge.getEndTuple());
+        if (!visited.contains(dstNode)) {
+          visited.add(dstNode);
+          getReachFlowNodeSetFrom(dstNode, visited);
+        }
+      }
+    }
+
+  }
+
+  public Set<FlowNode> getReachFlowNodeSetFrom(FlowNode fn) {
+    Set<FlowNode> set = new HashSet<FlowNode>();
+    getReachFlowNodeSetFrom(fn, set);
+    return set;
+  }
+
+  // private void getReachFlowNodeSetFrom(FlowNode fn, Set<FlowNode> visited) {
+  //
+  // for (Iterator iterator = fn.getOutEdgeSet().iterator();
+  // iterator.hasNext();) {
+  // FlowEdge edge = (FlowEdge) iterator.next();
+  //
+  // if (fn.equals(getFlowNode(edge.getInitTuple()))) {
+  //
+  // FlowNode dstNode = getFlowNode(edge.getEndTuple());
+  //
+  // if (!visited.contains(dstNode)) {
+  // visited.add(dstNode);
+  // getReachFlowNodeSetFrom(dstNode, visited);
+  // }
+  // }
+  // }
+  //
+  // }
+
+  public Set<NTuple<Location>> getReachableFlowTupleSet(Set<NTuple<Location>> visited, FlowNode fn) {
+    for (Iterator iterator = fn.getOutEdgeSet().iterator(); iterator.hasNext();) {
+      FlowEdge edge = (FlowEdge) iterator.next();
+
+      if (fn.getDescTuple().equals(edge.getInitTuple())) {
+        FlowNode dstNode = getFlowNode(edge.getEndTuple());
+        NTuple<Location> dstTuple = getLocationTuple(dstNode);
+
+        if (!visited.contains(dstTuple)) {
+          visited.add(dstTuple);
+          visited.addAll(getReachableFlowTupleSet(visited, dstNode));
+        }
+
+      }
+    }
+    return visited;
+  }
+
+  public NTuple<Location> getLocationTuple(NTuple<Descriptor> descTuple) {
+    return getLocationTuple(getFlowNode(descTuple));
+  }
+
+  public NTuple<Location> getLocationTuple(FlowNode fn) {
+
+    if (!mapFlowNodeToLocTuple.containsKey(fn)) {
+      NTuple<Descriptor> descTuple = fn.getDescTuple();
+      NTuple<Location> locTuple = new NTuple<Location>();
+      ClassDescriptor cd = null;
+
+      Descriptor localDesc = fn.getDescTuple().get(0);
+
+      if (fn.isIntermediate()) {
+        Location interLoc = new Location(md, localDesc.getSymbol());
+        interLoc.setLocDescriptor(localDesc);
+        locTuple.add(interLoc);
+      } else if (localDesc.getSymbol().equals(LocationInference.TOPLOC)) {
+        Location topLoc = new Location(md, Location.TOP);
+        topLoc.setLocDescriptor(LocationInference.TOPDESC);
+        locTuple.add(topLoc);
+      } else if (localDesc.getSymbol().equals(LocationInference.GLOBALLOC)) {
+        Location globalLoc = new Location(md, LocationInference.GLOBALLOC);
+        globalLoc.setLocDescriptor(LocationInference.GLOBALDESC);
+        locTuple.add(globalLoc);
+      } else {
+        // normal case
+        for (int i = 0; i < descTuple.size(); i++) {
+          Descriptor curDesc = descTuple.get(i);
+          Location loc;
+          if (i == 0) {
+            loc = new Location(md, curDesc.getSymbol());
+            loc.setLocDescriptor(curDesc);
+            cd = ((VarDescriptor) curDesc).getType().getClassDesc();
+          } else {
+            loc = new Location(cd, curDesc.getSymbol());
+            loc.setLocDescriptor(curDesc);
+            cd = ((FieldDescriptor) curDesc).getType().getClassDesc();
+          }
+          locTuple.add(loc);
+        }
+      }
+
+      mapFlowNodeToLocTuple.put(fn, locTuple);
+    }
+    return mapFlowNodeToLocTuple.get(fn);
+  }
+
+  public Set<FlowNode> getIncomingFlowNodeSet(FlowNode node) {
+    Set<FlowNode> set = new HashSet<FlowNode>();
+    getIncomingFlowNodeSet(node, set);
+    return set;
+  }
+
+  public void getIncomingFlowNodeSet(FlowNode node, Set<FlowNode> visited) {
+
+    for (Iterator iterator = nodeSet.iterator(); iterator.hasNext();) {
+      FlowNode curNode = (FlowNode) iterator.next();
+      Set<FlowEdge> edgeSet = curNode.getOutEdgeSet();
+
+      for (Iterator iterator2 = edgeSet.iterator(); iterator2.hasNext();) {
+        FlowEdge flowEdge = (FlowEdge) iterator2.next();
+
+        if (node.equals(getFlowNode(flowEdge.getEndTuple()))) {
+          FlowNode incomingNode = getFlowNode(flowEdge.getInitTuple());
+
+          if (!visited.contains(incomingNode)) {
+            visited.add(incomingNode);
+            getIncomingFlowNodeSet(incomingNode, visited);
+          }
+        }
+      }
+    }
+
+  }
+
+  public Set<NTuple<Location>> getIncomingFlowTupleSet(FlowNode fn) {
+
+    NTuple<Descriptor> dstTuple = fn.getDescTuple();
+
+    Set<NTuple<Location>> set = new HashSet<NTuple<Location>>();
+
+    ClassDescriptor cd = null;
+
+    for (Iterator iterator = nodeSet.iterator(); iterator.hasNext();) {
+      FlowNode node = (FlowNode) iterator.next();
+      Set<FlowEdge> edgeSet = node.getOutEdgeSet();
+      for (Iterator iterator2 = edgeSet.iterator(); iterator2.hasNext();) {
+        FlowEdge flowEdge = (FlowEdge) iterator2.next();
+        if (dstTuple.equals(flowEdge.getEndTuple())) {
+          NTuple<Descriptor> initTuple = flowEdge.getInitTuple();
+          NTuple<Location> locTuple = new NTuple<Location>();
+          for (int i = 0; i < initTuple.size(); i++) {
+            Descriptor d = initTuple.get(i);
+            Location loc;
+            if (i == 0) {
+              loc = new Location(md, d.getSymbol());
+              cd = ((VarDescriptor) d).getType().getClassDesc();
+            } else {
+              loc = new Location(cd, d.getSymbol());
+              cd = ((FieldDescriptor) d).getType().getClassDesc();
+            }
+            locTuple.add(loc);
+          }
+          set.add(locTuple);
+        }
+      }
+    }
+    return set;
+  }
+
+  public boolean isParameter(NTuple<Descriptor> tuple) {
     // return true if a descriptor tuple is started with a parameter descriptor
     Descriptor firstIdxDesc = tuple.get(0);
     return mapParamDescToIdx.containsKey(firstIdxDesc);
   }
 
-  public int getParamIdx(NTuple<Descriptor> tuple) {
-    Descriptor firstDesc = tuple.get(0);
-    return mapParamDescToIdx.get(firstDesc).intValue();
-  }
-
   private void drawEdges(FlowNode node, BufferedWriter bw, Set<FlowNode> addedNodeSet,
       Set<FlowEdge> addedEdgeSet) throws IOException {