[发明专利]一种基于JPF的Java代码SSA单路径的生成方法

权利要求书

1.一种基于JPF的Java代码SSA单路径的生成方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤10：输入.java文件和.jpf文件，存放在src目录下；

步骤11：对.java文件进行代码插桩，以便获得path condition；

所述步骤11中，进行代码插桩过程包括：

步骤11-20：使用ASTParser获得单路径代码的AST；

步骤11-21：使用ASTVisitor遍历Java代码的AST获取所有控制转移语句IfStatement；

步骤11-22：使用ASTRewrite修改AST的树结构，在IfStatement成立的程序入口ThenStatement处插入一条空的IfStatement，控制条件与当前控制语句的控制条件相同；

步骤11-23：使用ASTRewrite修改AST的树结构，在IfStatement不成立的程序入口ElseSatement处插入一条空的IfStatement，控制条件为当前控制语句的控制条件的非；

步骤11-24：将上述修改操作写回到源代码。

步骤12：编译得到.class文件，存放在bin目录下；

步骤13：从.jpf文件获得JPF执行的相关参数；

步骤14：使用JPF的jpf-symbc模块对.class文件进行符号执行，获取指定方法中的可达的单路径，根据插桩信息提取出path condition；

步骤15：使用JDT AST修改单路径代码的AST，将单路径转化为SSA的格式；

步骤16：将SSA格式的单路径以及path condition封装成符合Java语法规范的Java类，存放在path目录下，作为输出。

2.根据权利要求1所述的基于JPF的Java代码SSA单路径的生成方法，其特征在于：所述步骤10所输入的Java工程源代码和JPF配置文件具有如下的目录结构：

经过步骤16之后，最终输出相应的结果：

3.根据权利要求1所述的基于JPF的Java代码SSA单路径的生成方法，其特征在于：所述步骤14中，使用JPF的jpf-symbc对.class文件进行符号执行，获取指定方法中的可达的单路径，根据插桩信息提取出path condition的过程包括：

步骤30：将.jpf中的配置信息传给JPF启动类，其中.jpf文件的书写遵循JPF配置文件的书写规范；

步骤31：将classpath指定为步骤12得到的bin目录，将sourcepath指定为src目录，将Listener设为MyPathListener；

步骤32：MyPathListener是工具自定义的一个ListenerAdapter，它在JPF执行过程中监听每一条指令的执行，抽取出每条指令所对应的源代码行号；

步骤33：JPF会执行Java代码中的每一条路径，在执行过程中我们获得每一条路径对应的行号序列，将其对应到源代码，提取插桩信息作为path condition。

4.根据权利要求1所述的基于JPF的Java代码SSA单路径的生成方法，其特征在于：所述步骤15中，将单路径转化为SSA的形式的过程包括：

步骤40：使用ASTParser获得单路径代码的AST；

步骤41：使用ASTVisitor遍历AST，收集变量的声明、引用和赋值；

步骤42：使用ASTRewrite删掉AST所有关于变量声明的ASTNode；

步骤43：每当变量被赋值，就为该变量赋予一个新的变量名，对应AST中的SimpleName节点，使之成为一个新变量，该次赋值之后到下一次赋值之前对变量的引用均用新的变量名替换，在程序的开头添加新变量的声明；

步骤44：将上述修改操作写回到源代码。