نمایش گرافیکی Call Stack (پشته فراخوانی) با #C

تاریخ نگارش مطلب: 2014/01/27 نویسنده: فرهاد دلیرانی

در این پست برنامه ای را قرار می دهم که می خواهد یک فایل زبان سی یا سی پلاس پلاس را با فرمت c. یا cpp. بگیرد و پشته ی فراخوانی (CallStack) آن را شبیه سازی کند و آن را به صورت گرافیکی و غیر گرافیکی نمایش دهد.

قبل از توضیح کد و قرار دادن آن بگذارید مفهموم کال استک یا پشته ی فراخوانی یا Call Stack را بگوییم.

اکثر کامپایلرها برای فراخوانی و برگشت زیربرنامه فراخوانی پشته (call stack) را پیاده‌سازی می‌کنند. Call stack یا run-time stack یک پشته است که اطلاعاتی درباره زیربرنامه فعال یک برنامه را نگهداری می‌کند. زیربرنامه فعال زیربرنامه‌ای است که فراخوانی شده‌است اما هنوز اجرایش تمام نشده‌است.

وقتی زیربرنامه‌ای فراخوانی می‌شود، قبل از اینکه کنترل اجرای برنامه به آدرس زیربرنامه پرش کند آدرس دستورالعمل بعدی (دستورالعملی که درحافظه بعد از دستور فراخوانی قرار دارد) درجایی باید ذخیره شود که هنگام برگشت از زیربرنامه از آن استفاده می‌شود. این آدرس را آدرس برگشتی (return addresses) می‌نامند.

معماری که بر اساس پشته است آدرس برگشتی را به عنوان نقطه برگشت در پشته اضافه می‌شود. هر بار که زیربرنامه‌ای فراخوانی می‌شود آدرس برگشتی در پشته push می‌شود. هنگام برگشت از زیربرنامه آدرس برگشتی از پشته pop شده و کنترل برنامه به آن آدرس پرش می‌کند و اجرای برنامه از بعد از دستور فراخوانی ادامه پیدا می‌کند.

به دلیل استفاده از پشته یک زیربرنامه می‌تواند خودش یا زیربرنامه‌های دیگر را صدا بزند.

یکی از معروف ترین شکل های Call Stack به صورت تصویر زیر است که ابتدا آرگومان های تابع وارد استک می شود بعد از آن آدرس جایی که تابع از آن فراخوانی شده و بعد از آن متغییر های محلی در استک push می شود.

فرض کنید Fun1 , Fun2 دو تابع اند و کدشان شبیه این کد است:

#include <iostream>
using namespace std;
void Fun1()
{
Fun2();
Do something
}
void Fun2()
{
Do something
}
int main()
{
Fun1(); 
return 0;
}

#include <iostream>

using namespace std;

void Fun1()

{

Fun2();

Do something

}

void Fun2()

{

Do something

}

int main()

{

Fun1();

return 0;

}

شکل call stack (پشته فراخوانی) این می شود :

برنامه ای که من نوشتم با زبان سی شارپ (#C) از شش Class تشکیل شده است که به ترتیب همه را با جزییات در زیر توضیح می دهم :

کلاس datatype.cs :

ما برای آن که توابع و متغییر های محلی را تشخیص دهیم باید همه ی گونه های داده ها (Data type) را در برنامه شناسایی کنیم .

ما Data Type هایی رو که شناسایی می کنیم در لیست DataTypeOfCppFile

میریزیم که در قطعه کد datatype.cs که در پایین اومده مشاهده می کنید.

یکی از متد های این کلاس تابع سازنده ی datatype است که در آن Data type های سی پلاس پلاس و سی به لیست اضافه می شود .

متد دیگر در کلاس datatype.cs متد find_datatype است که وظیفه ی پیدا کردن سایر Data Type ها رو داره .این تابع به دنبال کلاس هایی که برنامه نویس در فایل برنامه تعریف کرده است می گردد و این گونه نوع های جدید را پیدا می کند، در آخر این متد دیتا تایپ های اشاره گر و رفرنس نیز ساخته می شود (به دیتا تایپ ها کشف شده و موجود “*” “* ” “&” “& ” اضافه می شود و به لیست اضافه می شود ، البته از برهان خلف نیز می توان یک جورایی به متغییر های ناشناخته که کلاسشان درون فایل نیست دست یافت).

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Threading.Tasks;
using System.Windows.Forms;
using System.IO;
namespace call_stack
{
//this class was created for maintance datatype that use in program
public class datatype
{
//there are all data type of program in this list
public List<string> DataTypeOfCppFile;
//Data type of c++
public datatype()
{
DataTypeOfCppFile = new List<string>();
DataTypeOfCppFile.Add("signed"); 
DataTypeOfCppFile.Add("int");
DataTypeOfCppFile.Add("char");
DataTypeOfCppFile.Add("short ");
DataTypeOfCppFile.Add("bool");
DataTypeOfCppFile.Add("long");
DataTypeOfCppFile.Add("enum");
DataTypeOfCppFile.Add("float");
DataTypeOfCppFile.Add("double");
DataTypeOfCppFile.Add("string");
DataTypeOfCppFile.Add("void");
}
//this method find new type that make by programmer.
public void find_datatype()
{
int position_of_str;
string temp;
string temp1 = "                           ";
var form = Form.ActiveForm as Form1;
StreamReader fp = new StreamReader(form.textBox2.Text);
if (fp != null)
{
while ((temp = fp.ReadLine()) != null)
{
temp1 = "";
position_of_str = temp.IndexOf("class ");
if (position_of_str != -1)
{
for (int i = position_of_str + 6; i < temp.Length && temp[i] != ' ' && temp[i] != '{' && temp[i] != ';'; i++)
{
temp1 += temp[i];
}
for (int i = 0; i < DataTypeOfCppFile.Count; i++)
{
if (DataTypeOfCppFile[i] == temp1)
{
break;
}
if (i == DataTypeOfCppFile.Count - 1)
{
DataTypeOfCppFile.Add(temp1);    
}
}
}
}
}
else
{
form.textBox1.Text += "Error rn  Can't open File!";
}
//add pointer datatype to program.
int k = DataTypeOfCppFile.Count;
for (int i = 0; i < k; i++)
{
DataTypeOfCppFile.Add(DataTypeOfCppFile[i] + '*');
DataTypeOfCppFile.Add(DataTypeOfCppFile[i] +' '+'*');
DataTypeOfCppFile.Add(DataTypeOfCppFile[i] + '&');
DataTypeOfCppFile.Add(DataTypeOfCppFile[i] +' ' +'&');
}
}
}
}

using System;

using System.Collections.Generic;

using System.Linq;

using System.Text;

using System.Threading.Tasks;

using System.Windows.Forms;

using System.IO;

namespace call_stack

{

//this class was created for maintance datatype that use in program

public class datatype

{

//there are all data type of program in this list

public List<string> DataTypeOfCppFile;

//Data type of c++

public datatype()

{

DataTypeOfCppFile = new List<string>();

DataTypeOfCppFile.Add("signed");

DataTypeOfCppFile.Add("int");

DataTypeOfCppFile.Add("char");

DataTypeOfCppFile.Add("short ");

DataTypeOfCppFile.Add("bool");

DataTypeOfCppFile.Add("long");

DataTypeOfCppFile.Add("enum");

DataTypeOfCppFile.Add("float");

DataTypeOfCppFile.Add("double");

DataTypeOfCppFile.Add("string");

DataTypeOfCppFile.Add("void");

}

//this method find new type that make by programmer.

public void find_datatype()

{

int position_of_str;

string temp;

string temp1 = " ";

var form = Form.ActiveForm as Form1;

StreamReader fp = new StreamReader(form.textBox2.Text);

if (fp != null)

{

while ((temp = fp.ReadLine()) != null)

{

temp1 = "";

position_of_str = temp.IndexOf("class ");

if (position_of_str != -1)

{

for (int i = position_of_str + 6; i < temp.Length && temp[i] != ' ' && temp[i] != '{' && temp[i] != ';'; i++)

{

temp1 += temp[i];

}

for (int i = 0; i < DataTypeOfCppFile.Count; i++)

{

if (DataTypeOfCppFile[i] == temp1)

{

break;

}

if (i == DataTypeOfCppFile.Count - 1)

{

DataTypeOfCppFile.Add(temp1);

}

else

{

form.textBox1.Text += "Error rn Can't open File!";

}

//add pointer datatype to program.

int k = DataTypeOfCppFile.Count;

for (int i = 0; i < k; i++)

{

DataTypeOfCppFile.Add(DataTypeOfCppFile[i] + '*');

DataTypeOfCppFile.Add(DataTypeOfCppFile[i] +' '+'*');

DataTypeOfCppFile.Add(DataTypeOfCppFile[i] + '&');

DataTypeOfCppFile.Add(DataTypeOfCppFile[i] +' ' +'&');

}

کلاس function.cs :

این کلاس دارای ویژگی های arquments ، local_variable ،Kind_local_variable,start_position،number_of_line است که start_position شماره خطی است که تعریف تابع از آن شروع شده است.

number_of_line تعداد خط های تابع است.

arquments لیستی از string است که آرگومان های تابع در آن قرار می گیرد.

local_variable لیستی از string است که اسم متغییر های محلی تابع در آن قرار می گیرد.
Kind_local_variable لیستی از string است که نوع متغییرهای محلی کشف شده در آن قرار می گیرد.

این کلاس دارای متد های function , find_function است .

در این کلاس دو تا متد سازنده مختلف به نام function داریم .

find_function مهم ترین تابع این برنامه است که وظیفه شناسایی تابع ، نام تابع ، آرگومان های تابع ،بدنه تابع ، تعداد خط های تابع و متغییر های محلی تابع را دارد .که تعداد زیادی حالت تابع بودن و یا نبود و شناسایی سر و ته تابع با استک و شناسایی متغییر ها و آرگومان ها با حالت های مختلف و روش های مختلف را انجام می دهد.

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Threading.Tasks;
using System.Windows.Forms;
using System.IO;
using System.Drawing;
namespace call_stack
{
public class function
{
public string name;
public List<string> arquments;
public List<string> local_variable;
public List<string> Kind_local_variable;
public int start_position;
public int number_of_line;
public function(function temp)
{
name = "";
arquments = new List<string>();
local_variable = new List<string>();
Kind_local_variable = new List<string>();
start_position = 0;
number_of_line = 0;
name = temp.name;
start_position = temp.start_position;
number_of_line = temp.number_of_line;
for (int i = 0; i < temp.arquments.Count; i++)
{
arquments.Add(temp.arquments[i]);
}
for (int i = 0; i < temp.local_variable.Count; i++)
{
local_variable.Add(temp.local_variable[i]);
}
for (int i = 0; i < temp.Kind_local_variable.Count; i++)
{
Kind_local_variable.Add(temp.Kind_local_variable[i]);
}
}
public function()
{
name = "";
arquments = new List<string>();
local_variable = new List<string>();
Kind_local_variable = new List<string>();
start_position = 0;
number_of_line = 0;
}
//this function find function with local variable and argument that programmer build.
public int find_function(int LineOfFile)
{
int p = -1;
int q;
int l1;
int l2;
int l3 = 0;
int l4;
int index = -1;
int indextemp = -1;
int indextemp1 = -1;
bool acsesstemp = false;
bool stack_check = false;
string temp;//string was readed from file from special line.
string temp1 = "";
string temp2 = "";
Point brace_pointer = new Point();
Stack<Point> Stack = new Stack<Point>();
name = "";
for (int i = 0; i < arquments.Count; i++)
{
arquments.RemoveAt(i);
}
for (int i = 0; i < local_variable.Count; i++)
{
local_variable.RemoveAt(i);
}
for (int i = 0; i < Kind_local_variable.Count; i++)
{
Kind_local_variable.RemoveAt(i);
}
var form = Form.ActiveForm as Form1;
temp =  File.ReadLines(form.textBox2.Text).Skip(LineOfFile).Take(1).First();
if (temp.Length == 0)
{
return 0;
}
if (temp.Last() == ';')
{
return 0;
}
indextemp = temp.IndexOf("//");
indextemp1 = temp.IndexOf(";");
acsesstemp = false;
if (indextemp != -1 && indextemp1 != -1 && indextemp1 < indextemp)
{
if (indextemp - indextemp1 == 1 )
{
return 0;
}
for (int i = indextemp1+1; i < indextemp; i++)
{
if (temp[i] != ' ')
{
acsesstemp = true;
}
}
if (acsesstemp == false)
{
return 0;
}
}
acsesstemp = false;
if (indextemp1 != -1 &&  indextemp1 < temp.Length)
{
for (int i = indextemp1+1; i < temp.Length; i++)
{
if (temp[i] != ' ' )
{
acsesstemp = true;
}
}
if (acsesstemp == false)
{
return 0;
}
}
index = temp.IndexOf("class");
if (index != -1)
{
if (index+5 <temp.Length && temp[index+5]==' ')
{
return 0;
}
}
//this part of program find name of function
p = -1;
index = -1;
indextemp = -1;
indextemp1 = -1;
for (int j = form.data_type.DataTypeOfCppFile.Count-1; j >= 0; j--)
{
index = temp.IndexOf(form.data_type.DataTypeOfCppFile[j]);
indextemp = temp.IndexOf("(");
indextemp1 = temp.IndexOf("<");
if (index == -1)
{
continue;
}
if (indextemp != -1 && (indextemp == index + form.data_type.DataTypeOfCppFile[j].Length || indextemp - 1 == index + form.data_type.DataTypeOfCppFile[j].Length))
{
continue;
}
if (indextemp1 != -1 && ((indextemp1 + 1 == index) || (indextemp1 + 2 == index)))
{
continue;
}
if (index == 0)
{
p = j;
break;                
}
if(index > 0)
{
l3 = 0;
for (int z = 0; z < index; z++)
{
if (temp[z] != ' ')
{
l3 = 1;
}
}
}
if (l3 == 0)
{
p = j;
break;    
}
}
if (p == -1)
{
return 0;
}
//
if (form.data_type.DataTypeOfCppFile[p].Length + index + 1 < temp.Length && temp[form.data_type.DataTypeOfCppFile[p].Length + index] == ' ')
{
index++;
}
for (q = form.data_type.DataTypeOfCppFile[p].Length + index; q < temp.Length && temp[q] != '('; q++)
{
temp1 += temp[q];
}
//
if (q+1<temp.Length && temp[q] == ' ')
{
q++;
}
if (q<temp.Length && temp[q] != '(')
{
return 0;
}
temp2 = "";
index = temp1.IndexOf("::");
if (index != -1)
{
for (int i = index+2; i < temp1.Length; i++)
{
temp2 += temp1[i];
}
temp1 = temp2;
}
name = temp1;//set name of function.
start_position = LineOfFile;//determine position that file start from it.
temp1 = "";
for (int i = q+1; i < temp.Length && temp[i] != ')'; i++)
{
if (temp[i] != ',')
{
temp1 += temp[i];
}
else
{
arquments.Add(temp1);//set arqument of function
temp1 = "";
}
}
arquments.Add(temp1);//set arqument of function
temp1 = "";
l2 = LineOfFile-1;
stack_check = false;
for (int i = LineOfFile; i < File.ReadLines(form.textBox2.Text).Count(); i++)
{
temp = File.ReadLines(form.textBox2.Text).Skip(i).Take(1).First();
l2++;
if (temp.Length == 0)
{
number_of_line = l2 - start_position;//in this part of program number of file line set.
continue;
}
if(stack_check == true && Stack.Count == 0)
{
number_of_line = l2 - start_position;//in this part of program number of file line set.
break;
}
for (int j = form.data_type.DataTypeOfCppFile.Count-1; j >= 0; j--)
{
p = temp.IndexOf(form.data_type.DataTypeOfCppFile[j]);
//
if (p == -1)
{
continue;
}
l1 = temp.IndexOf("//");
if (l1 < p && l1 != -1)
{
continue;
}
l1 = temp.IndexOf(""");
if (l1 < p && l1 != -1)
{
continue;
}
l1 = temp.IndexOf("(");
if (l1 != -1 && (p-1==l1 || p-2==l1))
{
continue;
}
l1 = temp.IndexOf(",");
if (l1 != -1 && (p - 1 == l1 || p - 2 == l1 || p - 3 == l1))
{
continue;
}
temp1 = "";
if (p + form.data_type.DataTypeOfCppFile[j].Length < temp.Length && temp[p + form.data_type.DataTypeOfCppFile[j].Length] == ':')
{
break;
}
if (p + form.data_type.DataTypeOfCppFile[j].Length+1 < temp.Length && temp[p + form.data_type.DataTypeOfCppFile[j].Length+1] == ':')
{
break;
}
if (p + form.data_type.DataTypeOfCppFile[j].Length < temp.Length && (temp[p + form.data_type.DataTypeOfCppFile[j].Length] == '*' || temp[p + form.data_type.DataTypeOfCppFile[j].Length] == '&'))
{
continue;
}
if (p + form.data_type.DataTypeOfCppFile[j].Length+1 < temp.Length && (temp[p + form.data_type.DataTypeOfCppFile[j].Length+1] == '*' || temp[p + form.data_type.DataTypeOfCppFile[j].Length+1] == '&'))
{
continue;
}
l4 = temp.IndexOf("//");
for (int k = p+form.data_type.DataTypeOfCppFile[j].Length; k < temp.Length && temp[k] != ';' && k != l4; k++)
{
if (temp[k] == '(' || temp[k] == ')')
{
temp1 = "";
break;
}
if (temp[k] == ' ')
{
continue;
}
if (temp[k] == '=')
{
while (k < temp.Length && temp[k] != ';' && temp[k] != ',' && temp[k] != '{')
{
k++;
}
if (temp[k] == '{' )
{
for (int s = 0; s < local_variable.Count; s++)
{
if (local_variable[s] == temp1)
{
temp1 = "";
}
}
if (temp1 != "")
{
local_variable.Add(temp1);//in this part we add local variable    
Kind_local_variable.Add(form.data_type.DataTypeOfCppFile[j]);//in this part we add kind of local variable.
}
temp1 = "";
break;
}
k--;
continue;
}
if (temp[k] != ',')
{
temp1 += temp[k];
}
else
{
for (int s = 0; s < local_variable.Count; s++)
{
if (local_variable[s] == temp1)
{
temp1 = "";
}
}
if (temp1 != "")
{
local_variable.Add(temp1);//in this part we add local variable    
Kind_local_variable.Add(form.data_type.DataTypeOfCppFile[j]);//in this part we add kind of local variable.
}
temp1 = "";
}
}
for (int s = 0; s < local_variable.Count; s++)
{
if (local_variable[s] == temp1)
{
temp1 = "";
}
}
if (temp1.Length != 0)
{
local_variable.Add(temp1);//in this part we add local variable
Kind_local_variable.Add(form.data_type.DataTypeOfCppFile[j]);//in this part we add kind of local variable.
}
temp1 = "";
}
//
for (int j = 0; j < temp.Length; j++)
{
if (temp[j] == '{')
{
stack_check = true;
brace_pointer.X = 0;
brace_pointer.Y = i;
Stack.Push(brace_pointer);
}
if (temp[j] == '}')
{
stack_check = true;
brace_pointer.X = 1;
brace_pointer.Y = i;
/////////////////////////
//if(Stack.Count != 0)
//{
if  (Stack.Peek().X == 0)
{
Stack.Pop();
}
else
{
Stack.Push(brace_pointer);
}
//}
}
}
//
}
number_of_line = l2 - start_position;
return 1;
}
}
}

100

101

102

103

104

105

106

107

108

109

110

111

112

113

114

115

116

117

118

119

120

121

122

123

124

125

126

127

128

129

130

131

132

133

134

135

136

137

138

139

140

141

142

143

144

145

146

147

148

149

150

151

152

153

154

155

156

157

158

159

160

161

162

163

164

165

166

167

168

169

170

171

172

173

174

175

176

177

178

179

180

181

182

183

184

185

186

187

188

189

190

191

192

193

194

195

196

197

198

199

200

201

202

203

204

205

206

207

208

209

210

211

212

213

214

215

216

217

218

219

220

221

222

223

224

225

226

227

228

229

230

231

232

233

234

235

236

237

238

239

240

241

242

243

244

245

246

247

248

249

250

251

252

253

254

255

256

257

258

259

260

261

262

263

264

265

266

267

268

269

270

271

272

273

274

275

276

277

278

279

280

281

282

283

284

285

286

287

288

289

290

291

292

293

294

295

296

297

298

299

300

301

302

303

304

305

306

307

308

309

310

311

312

313

314

315

316

317

318

319

320

321

322

323

324

325

326

327

328

329

330

331

332

333

334

335

336

337

338

339

340

341

342

343

344

345

346

347

348

349

350

351

352

353

354

355

356

357

358

359

360

361

362

363

364

365

366

367

368

369

370

371

372

373

374

375

376

377

378

379

380

381

382

383

384

385

386

387

388

389

390

391

392

393

394

395

396

397

398

399

400

401

402

403

404

405

406

407

408

409

410

411

412

413

414

415

416

417

418

419

420

421

422

423

424

425

426

427

428

429

430

431

432

433

434

435

436

437

438

439

440

using System;

using System.Collections.Generic;

using System.Linq;

using System.Text;

using System.Threading.Tasks;

using System.Windows.Forms;

using System.IO;

using System.Drawing;

namespace call_stack

{

public class function

{

public string name;

public List<string> arquments;

public List<string> local_variable;

public List<string> Kind_local_variable;

public int start_position;

public int number_of_line;

public function(function temp)

{

name = "";

arquments = new List<string>();

local_variable = new List<string>();

Kind_local_variable = new List<string>();

start_position = 0;

number_of_line = 0;

name = temp.name;

start_position = temp.start_position;

number_of_line = temp.number_of_line;

for (int i = 0; i < temp.arquments.Count; i++)

{

arquments.Add(temp.arquments[i]);

}

for (int i = 0; i < temp.local_variable.Count; i++)

{

local_variable.Add(temp.local_variable[i]);

}

for (int i = 0; i < temp.Kind_local_variable.Count; i++)

{

Kind_local_variable.Add(temp.Kind_local_variable[i]);

}

public function()

{

name = "";

arquments = new List<string>();

local_variable = new List<string>();

Kind_local_variable = new List<string>();

start_position = 0;

number_of_line = 0;

}

//this function find function with local variable and argument that programmer build.

public int find_function(int LineOfFile)

{

int p = -1;

int q;

int l1;

int l2;

int l3 = 0;

int l4;

int index = -1;

int indextemp = -1;

int indextemp1 = -1;

bool acsesstemp = false;

bool stack_check = false;

string temp;//string was readed from file from special line.

string temp1 = "";

string temp2 = "";

Point brace_pointer = new Point();

Stack<Point> Stack = new Stack<Point>();

name = "";

for (int i = 0; i < arquments.Count; i++)

{

arquments.RemoveAt(i);

}

for (int i = 0; i < local_variable.Count; i++)

{

local_variable.RemoveAt(i);

}

for (int i = 0; i < Kind_local_variable.Count; i++)

{

Kind_local_variable.RemoveAt(i);

}

var form = Form.ActiveForm as Form1;

temp = File.ReadLines(form.textBox2.Text).Skip(LineOfFile).Take(1).First();

if (temp.Length == 0)

{

return 0;

}

if (temp.Last() == ';')

{

return 0;

}

indextemp = temp.IndexOf("//");

indextemp1 = temp.IndexOf(";");

acsesstemp = false;

if (indextemp != -1 && indextemp1 != -1 && indextemp1 < indextemp)

{

if (indextemp - indextemp1 == 1 )

{

return 0;

}

for (int i = indextemp1+1; i < indextemp; i++)

{

if (temp[i] != ' ')

{

acsesstemp = true;

}

if (acsesstemp == false)

{

return 0;

}

acsesstemp = false;

if (indextemp1 != -1 && indextemp1 < temp.Length)

{

for (int i = indextemp1+1; i < temp.Length; i++)

{

if (temp[i] != ' ' )

{

acsesstemp = true;

}

if (acsesstemp == false)

{

return 0;

}

index = temp.IndexOf("class");

if (index != -1)

{

if (index+5 <temp.Length && temp[index+5]==' ')

{

return 0;

}

//this part of program find name of function

p = -1;

index = -1;

indextemp = -1;

indextemp1 = -1;

for (int j = form.data_type.DataTypeOfCppFile.Count-1; j >= 0; j--)

{

index = temp.IndexOf(form.data_type.DataTypeOfCppFile[j]);

indextemp = temp.IndexOf("(");

indextemp1 = temp.IndexOf("<");

if (index == -1)

{

continue;

}

if (indextemp != -1 && (indextemp == index + form.data_type.DataTypeOfCppFile[j].Length || indextemp - 1 == index + form.data_type.DataTypeOfCppFile[j].Length))

{

continue;

}

if (indextemp1 != -1 && ((indextemp1 + 1 == index) || (indextemp1 + 2 == index)))

{

continue;

}

if (index == 0)

{

p = j;

break;

}

if(index > 0)

{

l3 = 0;

for (int z = 0; z < index; z++)

{

if (temp[z] != ' ')

{

l3 = 1;

}

if (l3 == 0)

{

p = j;

break;

}

if (p == -1)

{

return 0;

}

if (form.data_type.DataTypeOfCppFile[p].Length + index + 1 < temp.Length && temp[form.data_type.DataTypeOfCppFile[p].Length + index] == ' ')

{

index++;

}

for (q = form.data_type.DataTypeOfCppFile[p].Length + index; q < temp.Length && temp[q] != '('; q++)

{

temp1 += temp[q];

}

if (q+1<temp.Length && temp[q] == ' ')

{

q++;

}

if (q<temp.Length && temp[q] != '(')

{

return 0;

}

temp2 = "";

index = temp1.IndexOf("::");

if (index != -1)

{

for (int i = index+2; i < temp1.Length; i++)

{

temp2 += temp1[i];

}

temp1 = temp2;

}

name = temp1;//set name of function.

start_position = LineOfFile;//determine position that file start from it.

temp1 = "";

for (int i = q+1; i < temp.Length && temp[i] != ')'; i++)

{

if (temp[i] != ',')

{

temp1 += temp[i];

}

else

{

arquments.Add(temp1);//set arqument of function

temp1 = "";

}

arquments.Add(temp1);//set arqument of function

temp1 = "";

l2 = LineOfFile-1;

stack_check = false;

for (int i = LineOfFile; i < File.ReadLines(form.textBox2.Text).Count(); i++)

{

temp = File.ReadLines(form.textBox2.Text).Skip(i).Take(1).First();

l2++;

if (temp.Length == 0)

{

number_of_line = l2 - start_position;//in this part of program number of file line set.

continue;

}

if(stack_check == true && Stack.Count == 0)

{

number_of_line = l2 - start_position;//in this part of program number of file line set.

break;

}

for (int j = form.data_type.DataTypeOfCppFile.Count-1; j >= 0; j--)

{

p = temp.IndexOf(form.data_type.DataTypeOfCppFile[j]);

if (p == -1)

{

continue;

}

l1 = temp.IndexOf("//");

if (l1 < p && l1 != -1)

{

continue;

}

l1 = temp.IndexOf(""");

if (l1 < p && l1 != -1)

{

continue;

}

l1 = temp.IndexOf("(");

if (l1 != -1 && (p-1==l1 || p-2==l1))

{

continue;

}

l1 = temp.IndexOf(",");

if (l1 != -1 && (p - 1 == l1 || p - 2 == l1 || p - 3 == l1))

{

continue;

}

temp1 = "";

if (p + form.data_type.DataTypeOfCppFile[j].Length < temp.Length && temp[p + form.data_type.DataTypeOfCppFile[j].Length] == ':')

{

break;

}

if (p + form.data_type.DataTypeOfCppFile[j].Length+1 < temp.Length && temp[p + form.data_type.DataTypeOfCppFile[j].Length+1] == ':')

{

break;

}

if (p + form.data_type.DataTypeOfCppFile[j].Length < temp.Length && (temp[p + form.data_type.DataTypeOfCppFile[j].Length] == '*' || temp[p + form.data_type.DataTypeOfCppFile[j].Length] == '&'))

{

continue;

}

if (p + form.data_type.DataTypeOfCppFile[j].Length+1 < temp.Length && (temp[p + form.data_type.DataTypeOfCppFile[j].Length+1] == '*' || temp[p + form.data_type.DataTypeOfCppFile[j].Length+1] == '&'))

{

continue;

}

l4 = temp.IndexOf("//");

for (int k = p+form.data_type.DataTypeOfCppFile[j].Length; k < temp.Length && temp[k] != ';' && k != l4; k++)

{

if (temp[k] == '(' || temp[k] == ')')

{

temp1 = "";

break;

}

if (temp[k] == ' ')

{

continue;

}

if (temp[k] == '=')

{

while (k < temp.Length && temp[k] != ';' && temp[k] != ',' && temp[k] != '{')

{

k++;

}

if (temp[k] == '{' )

{

for (int s = 0; s < local_variable.Count; s++)

{

if (local_variable[s] == temp1)

{

temp1 = "";

}

if (temp1 != "")

{

local_variable.Add(temp1);//in this part we add local variable

Kind_local_variable.Add(form.data_type.DataTypeOfCppFile[j]);//in this part we add kind of local variable.

}

temp1 = "";

break;

}

k--;

continue;

}

if (temp[k] != ',')

{

temp1 += temp[k];

}

else

{

for (int s = 0; s < local_variable.Count; s++)

{

if (local_variable[s] == temp1)

{

temp1 = "";

}

if (temp1 != "")

{

local_variable.Add(temp1);//in this part we add local variable

Kind_local_variable.Add(form.data_type.DataTypeOfCppFile[j]);//in this part we add kind of local variable.

}

temp1 = "";

}

for (int s = 0; s < local_variable.Count; s++)

{

if (local_variable[s] == temp1)

{

temp1 = "";

}

if (temp1.Length != 0)

{

local_variable.Add(temp1);//in this part we add local variable

Kind_local_variable.Add(form.data_type.DataTypeOfCppFile[j]);//in this part we add kind of local variable.

}

temp1 = "";

}

for (int j = 0; j < temp.Length; j++)

{

if (temp[j] == '{')

{

stack_check = true;

brace_pointer.X = 0;

brace_pointer.Y = i;

Stack.Push(brace_pointer);

}

if (temp[j] == '}')

{

stack_check = true;

brace_pointer.X = 1;

brace_pointer.Y = i;

/////////////////////////

//if(Stack.Count != 0)

//{

if (Stack.Peek().X == 0)

{

Stack.Pop();

}

else

{

Stack.Push(brace_pointer);

}

//}

}

number_of_line = l2 - start_position;

return 1;

}

کلاس call_stack:

در این کلاس کلاس کمکی showcallstack قرار دارد که ما با استفاده از آن دیتا های مورد نظر را برای نمایش کال استک در لیست و صف می ریزیم.

در این کلاس ویژگی های fun,line,mood, numberofstack قرار دارد.

line خطی از برنامه است که تابع فراخوانی شده است .

mood اگر true یعنی تابع در حال push شدن در استک است اگر false بود یعنی تابع در حال pop شدن است.

numberofstack تعداد توابعی است که در حال حاضر در استک موجود است.

fun شی از کلاس function است که قرار است در استک پاپ یا پوش شود.

همین طور دارای دو سازنده است.

خود کلاس call_stack دارای ویژگی های NumberOfCallstack ,qee,lis است.

NumberOfCallstack تعداد قطعات موجود در استک را نشان می دهد.

qee صفی از جنس showcallstack است که بعدا از آن برای نمایش گرافیکی کال استک استفاده می کنیم.

lis لیستی از جنس showcallstack است که از آن برای نمایش غیر گرافیکی call stack در textbox استفاده می کنیم.

کلاس call_stack دارای متد های do_callstack , Draw_push_callsatack , Draw_pop_callsatack,Draw,

Display_call_stack_in_textbox است.

متد do_callstack به صورت بازگشتی کال استک را پیدا می کند و ترتیب مراحل را در qee , lis می ریزد تا بعدا استفاده کنیم.

Draw_pop_callsatack,Draw برای نمایش پاپ کردن است.

Draw_push_callsatack برای کشیدن push کردن است.

Draw تاین تابه با استفاده از دو تابع قبلی استک را گرافیکی می کشد ولی برای این این تاب را درست کردیم که از آن به صورت Thread استفاده کنیم و دچار سندروم انجماد نشیم.

Display_call_stack_in_textbox این تابع اطلاعات function ها و کال استک را در Textbox1 چاپ می کند.

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Threading.Tasks;
using System.Windows.Forms;
using System.IO;
using System.Threading;
using System.Drawing;
namespace call_stack
{
public class showcallstack
{
public function fun;
public string line;
public bool mood;
public int numberofstack;
public showcallstack(function Fun,string Line,bool Mood,int Numberofstack)
{
fun = new function();
numberofstack = Numberofstack;
line = Line;
mood = Mood;
fun = Fun;
}
public showcallstack()
{
numberofstack = 0;
fun = new function();
line = "0";
mood = true;
}
}
public class Call_stack
{
public int NumberOfStack;
public Queue<showcallstack> qee;
public List<showcallstack> lis ;
public Call_stack()
{
NumberOfStack = 0;
qee = new Queue<showcallstack>();
lis = new List<showcallstack>();
}
public int do_callstack(string name,int line)
{
var form = Form.ActiveForm as Form1;
int p = 0;
int index = 0;
int index1 = 0;
showcallstack myshowcallstack = new showcallstack();
string temp;
if (form.Function.Count == 0)
{
return 0;
}
for (int i = 0; i < form.Function.Count; i++)
{
if (name == form.Function[i].name)
{
p = i;
break;
}
}
qee.Enqueue(new showcallstack(form.Function[p],Convert.ToString(line),true,NumberOfStack));
lis.Add(new showcallstack(form.Function[p], Convert.ToString(line), true, NumberOfStack));
NumberOfStack++;
for (int i = form.Function[p].start_position; i < form.Function[p].number_of_line + form.Function[p].start_position; i++)
{
temp =  File.ReadLines(form.textBox2.Text).Skip(i).Take(1).First();
if (temp.Length == 0)
{
continue;
}
for (int j = 0; j < form.Function.Count; j++)
{
index = temp.IndexOf(form.Function[j].name);
if (index != -1 && form.Function[j].name != form.Function[p].name)
{
for (int k = 0; k < form.data_type.DataTypeOfCppFile.Count; k++)
{
index1 = temp.IndexOf(form.data_type.DataTypeOfCppFile[k]);
}
if (index1 == -1)
{
this.do_callstack(form.Function[j].name, i);    
}
}
}
form.read_quee = false;
}
myshowcallstack.mood = false;
myshowcallstack.numberofstack = NumberOfStack;
qee.Enqueue(new showcallstack(form.Function[p], Convert.ToString(line), false, NumberOfStack));
lis.Add(new showcallstack(form.Function[p], Convert.ToString(line), false, NumberOfStack));
NumberOfStack--;
return 1; 
}
public void Draw_push_callsatack(function fun, string line, int NumberOfStack)
{
var form = Form.ActiveForm as Form1;
SolidBrush mybrush = new SolidBrush(Color.Red);
Font myfont = new Font("Arial", 12);
Point mypoint = new Point();
string temp = "";
for (int i = 0; i < fun.local_variable.Count; i++)
{
temp += fun.Kind_local_variable[i] + " " + fun.local_variable[i] + ",";
}
temp += "n";
temp += line;
temp += "n";
temp += fun.name + " :";
for (int i = 0; i < fun.arquments.Count; i++)
{
temp += fun.arquments[i] + ",";
}
mypoint.X = 0;
mypoint.Y = 600 - (NumberOfStack + 1) * 60;
form.grastack.FillRectangle(mybrush, mypoint.X, mypoint.Y, 600, 60);
form.grastack.DrawString(temp, myfont, Brushes.White, mypoint.X + 5, mypoint.Y + 5);
form.pictureBox1.Image = form.img;
//Application.DoEvents();
}
public void Draw_pop_callsatack(int NumberOfStack)
{
var form = Form.ActiveForm as Form1;
SolidBrush mybrush = new SolidBrush(Color.White);
Font myfont = new Font("Arial", 12);
Point mypoint = new Point();
mypoint.X = 0;
mypoint.Y = 600 - (NumberOfStack) * 60;
form.grastack.FillRectangle(mybrush, mypoint.X, mypoint.Y, 600, 60);
form.pictureBox1.Image = form.img;
//Application.DoEvents();    
}
public void Draw()
{
var form = Form.ActiveForm as Form1;
while (form.read_quee == true)
{
}
while (qee.Count != 0)
{
Thread.Sleep(3000);
if (qee.Peek().mood == true)
{
Draw_push_callsatack(qee.Peek().fun,qee.Peek().line,qee.Peek().numberofstack);
}
else
{
Draw_pop_callsatack(qee.Peek().numberofstack);
}
qee.Dequeue();
}
}
public void Display_call_stack_in_textbox()
{
var form = Form.ActiveForm as Form1;
showcallstack myshowcallstack = new showcallstack();
form.textBox1.Text += "rnttt--------------------------------------------------------------------------------------------rn";
for (int i = 0; i < form.Function.Count; i++)
{
form.textBox1.Text += "Name : rn";
form.textBox1.Text += form.Function[i].name + "rn";
form.textBox1.Text += "Argument : rn";
for (int j = 0; j < form.Function[i].arquments.Count; j++)
{
form.textBox1.Text += form.Function[i].arquments[j] + "rn";
}
form.textBox1.Text += "Local variable : rn";
for (int j = 0; j < form.Function[i].local_variable.Count; j++)
{
form.textBox1.Text += form.Function[i].Kind_local_variable[j] + " " + form.Function[i].local_variable[j] + "rn";
}
form.textBox1.Text += "rn";
}
form.textBox1.Text += "rnttt------------------------------------------CallStack-------------------------------------rn";
if (qee.Count != 0)
{
for (int i = 0; i < qee.Count; i++)
{
//
//Thread.Sleep(2000);// Not work !! 
//
if (lis[i].mood == true)
{
form.textBox1.Text += "PUSH :: rn";
form.textBox1.Text += lis[i].fun.name;
for (int p = 0; p < lis[i].fun.arquments.Count; p++)
{
form.textBox1.Text += " : " + lis[i].fun.arquments[p] + ",";
}
form.textBox1.Text += "rn";
form.textBox1.Text += "Pointer to line : " + lis[i].line + "rn";
for (int p = 0; p < lis[i].fun.local_variable.Count; p++)
{
form.textBox1.Text += " : " + lis[i].fun.Kind_local_variable[p] + " " + lis[i].fun.local_variable[p] + ",";
}
form.textBox1.Text += "rnrn";
}
else
{
form.textBox1.Text += "POP :: rn";
form.textBox1.Text += lis[i].fun.name;
for (int p = 0; p < lis[i].fun.arquments.Count; p++)
{
form.textBox1.Text += " : " + lis[i].fun.arquments[p] + ",";
}
form.textBox1.Text += "rn";
form.textBox1.Text += "Pointer to line : " + lis[i].line + "rn";
for (int p = 0; p < lis[i].fun.local_variable.Count; p++)
{
form.textBox1.Text += " : " + lis[i].fun.Kind_local_variable[p] + " " + lis[i].fun.local_variable[p] + ",";
}
form.textBox1.Text += "rnrn";
}
}
}
}    
}
}

100

101

102

103

104

105

106

107

108

109

110

111

112

113

114

115

116

117

118

119

120

121

122

123

124

125

126

127

128

129

130

131

132

133

134

135

136

137

138

139

140

141

142

143

144

145

146

147

148

149

150

151

152

153

154

155

156

157

158

159

160

161

162

163

164

165

166

167

168

169

170

171

172

173

174

175

176

177

178

179

180

181

182

183

184

185

186

187

188

189

190

191

192

193

194

195

196

197

198

199

200

201

202

203

204

205

206

207

208

209

210

211

212

213

214

215

216

217

218

219

220

221

222

223

224

225

226

227

228

229

230

231

232

233

234

235

236

237

238

239

240

241

242

243

244

245

246

247

248

249

250

251

252

using System;

using System.Collections.Generic;

using System.Linq;

using System.Text;

using System.Threading.Tasks;

using System.Windows.Forms;

using System.IO;

using System.Threading;

using System.Drawing;

namespace call_stack

{

public class showcallstack

{

public function fun;

public string line;

public bool mood;

public int numberofstack;

public showcallstack(function Fun,string Line,bool Mood,int Numberofstack)

{

fun = new function();

numberofstack = Numberofstack;

line = Line;

mood = Mood;

fun = Fun;

}

public showcallstack()

{

numberofstack = 0;

fun = new function();

line = "0";

mood = true;

}

public class Call_stack

{

public int NumberOfStack;

public Queue<showcallstack> qee;

public List<showcallstack> lis ;

public Call_stack()

{

NumberOfStack = 0;

qee = new Queue<showcallstack>();

lis = new List<showcallstack>();

}

public int do_callstack(string name,int line)

{

var form = Form.ActiveForm as Form1;

int p = 0;

int index = 0;

int index1 = 0;

showcallstack myshowcallstack = new showcallstack();

string temp;

if (form.Function.Count == 0)

{

return 0;

}

for (int i = 0; i < form.Function.Count; i++)

{

if (name == form.Function[i].name)

{

p = i;

break;

}

qee.Enqueue(new showcallstack(form.Function[p],Convert.ToString(line),true,NumberOfStack));

lis.Add(new showcallstack(form.Function[p], Convert.ToString(line), true, NumberOfStack));

NumberOfStack++;

for (int i = form.Function[p].start_position; i < form.Function[p].number_of_line + form.Function[p].start_position; i++)

{

temp = File.ReadLines(form.textBox2.Text).Skip(i).Take(1).First();

if (temp.Length == 0)

{

continue;

}

for (int j = 0; j < form.Function.Count; j++)

{

index = temp.IndexOf(form.Function[j].name);

if (index != -1 && form.Function[j].name != form.Function[p].name)

{

for (int k = 0; k < form.data_type.DataTypeOfCppFile.Count; k++)

{

index1 = temp.IndexOf(form.data_type.DataTypeOfCppFile[k]);

}

if (index1 == -1)

{

this.do_callstack(form.Function[j].name, i);

}

form.read_quee = false;

}

myshowcallstack.mood = false;

myshowcallstack.numberofstack = NumberOfStack;

qee.Enqueue(new showcallstack(form.Function[p], Convert.ToString(line), false, NumberOfStack));

lis.Add(new showcallstack(form.Function[p], Convert.ToString(line), false, NumberOfStack));

NumberOfStack--;

return 1;

}

public void Draw_push_callsatack(function fun, string line, int NumberOfStack)

{

var form = Form.ActiveForm as Form1;

SolidBrush mybrush = new SolidBrush(Color.Red);

Font myfont = new Font("Arial", 12);

Point mypoint = new Point();

string temp = "";

for (int i = 0; i < fun.local_variable.Count; i++)

{

temp += fun.Kind_local_variable[i] + " " + fun.local_variable[i] + ",";

}

temp += "n";

temp += line;

temp += "n";

temp += fun.name + " :";

for (int i = 0; i < fun.arquments.Count; i++)

{

temp += fun.arquments[i] + ",";

}

mypoint.X = 0;

mypoint.Y = 600 - (NumberOfStack + 1) * 60;

form.grastack.FillRectangle(mybrush, mypoint.X, mypoint.Y, 600, 60);

form.grastack.DrawString(temp, myfont, Brushes.White, mypoint.X + 5, mypoint.Y + 5);

form.pictureBox1.Image = form.img;

//Application.DoEvents();

}

public void Draw_pop_callsatack(int NumberOfStack)

{

var form = Form.ActiveForm as Form1;

SolidBrush mybrush = new SolidBrush(Color.White);

Font myfont = new Font("Arial", 12);

Point mypoint = new Point();

mypoint.X = 0;

mypoint.Y = 600 - (NumberOfStack) * 60;

form.grastack.FillRectangle(mybrush, mypoint.X, mypoint.Y, 600, 60);

form.pictureBox1.Image = form.img;

//Application.DoEvents();

}

public void Draw()

{

var form = Form.ActiveForm as Form1;

while (form.read_quee == true)

{

}

while (qee.Count != 0)

{

Thread.Sleep(3000);

if (qee.Peek().mood == true)

{

Draw_push_callsatack(qee.Peek().fun,qee.Peek().line,qee.Peek().numberofstack);

}

else

{

Draw_pop_callsatack(qee.Peek().numberofstack);

}

qee.Dequeue();

}

public void Display_call_stack_in_textbox()

{

var form = Form.ActiveForm as Form1;

showcallstack myshowcallstack = new showcallstack();

form.textBox1.Text += "rnttt--------------------------------------------------------------------------------------------rn";

for (int i = 0; i < form.Function.Count; i++)

{

form.textBox1.Text += "Name : rn";

form.textBox1.Text += form.Function[i].name + "rn";

form.textBox1.Text += "Argument : rn";

for (int j = 0; j < form.Function[i].arquments.Count; j++)

{

form.textBox1.Text += form.Function[i].arquments[j] + "rn";

}

form.textBox1.Text += "Local variable : rn";

for (int j = 0; j < form.Function[i].local_variable.Count; j++)

{

form.textBox1.Text += form.Function[i].Kind_local_variable[j] + " " + form.Function[i].local_variable[j] + "rn";

}

form.textBox1.Text += "rn";

}

form.textBox1.Text += "rnttt------------------------------------------CallStack-------------------------------------rn";

if (qee.Count != 0)

{

for (int i = 0; i < qee.Count; i++)

{

//Thread.Sleep(2000);// Not work !!

if (lis[i].mood == true)

{

form.textBox1.Text += "PUSH :: rn";

form.textBox1.Text += lis[i].fun.name;

for (int p = 0; p < lis[i].fun.arquments.Count; p++)

{

form.textBox1.Text += " : " + lis[i].fun.arquments[p] + ",";

}

form.textBox1.Text += "rn";

form.textBox1.Text += "Pointer to line : " + lis[i].line + "rn";

for (int p = 0; p < lis[i].fun.local_variable.Count; p++)

{

form.textBox1.Text += " : " + lis[i].fun.Kind_local_variable[p] + " " + lis[i].fun.local_variable[p] + ",";

}

form.textBox1.Text += "rnrn";

}

else

{

form.textBox1.Text += "POP :: rn";

form.textBox1.Text += lis[i].fun.name;

for (int p = 0; p < lis[i].fun.arquments.Count; p++)

{

form.textBox1.Text += " : " + lis[i].fun.arquments[p] + ",";

}

form.textBox1.Text += "rn";

form.textBox1.Text += "Pointer to line : " + lis[i].line + "rn";

for (int p = 0; p < lis[i].fun.local_variable.Count; p++)

{

form.textBox1.Text += " : " + lis[i].fun.Kind_local_variable[p] + " " + lis[i].fun.local_variable[p] + ",";

}

form.textBox1.Text += "rnrn";

}

کلاس Form1.cs:

این کلاس ،کلاس فرم برنامه است که شامل کد های قسمت های مختلف فرم است .

در زیر عکسی از برنامه در حال اجرا را مشاهده می کنید (برای بزرگنمایی روی عکس کلیک کنید):

الگوریتم ها و هوش مصنوعی, پشته

نمایش گرافیکی Call Stack (پشته فراخوانی) با #C

نظرتان را برای ما بنویسید لغو پاسخ

Pin It on Pinterest

نمایش گرافیکی Call Stack (پشته فراخوانی) با #C

آموزش های مشابه:

نظرتان را برای ما بنویسید لغو پاسخ

Pin It on Pinterest