IRDiff：LLVM中间表示的代码差异分析算法

"IRDiff：基于LLVM中间表示的代码差异分析 .pdf" 本文重点讨论了IRDiff，一个基于LLVM中间表示（Intermediate Representation, IR）的代码差异分析算法，旨在解决多版本程序分析中的关键问题——精确的代码差异检测。在软件开发中，随着代码的迭代和更新，不同版本之间往往会出现差异，而这些差异分析对于理解和维护代码库至关重要。传统的比较方法，如基于代码行的比较或基于抽象语法树（AST）的分析，由于无法处理代码移动的情况，可能会导致对比不准确。 IRDiff算法的独特之处在于它利用LLVM编译框架生成的中间表示来对比代码差异。LLVM IR是一种高级的低级语言，保留了源代码的语义，同时摆脱了源代码的语法细节，使得不同位置的代码片段在IR层面上可能具有可比性。算法首先将待比较的两个程序版本转化为LLVM IR，接着在它们的控制流图（Control Flow Graph, CFG）上进行操作，查找同构节点，即结构和行为相似的代码块。通过识别这些同构子图和差异节点，IRDiff能够准确地定位和提取代码变更。 中间表示的层次化结构和包含的控制流、数据流信息使IRDiff能有效地处理代码移动的问题，避免了因代码重新排列导致的比较错误。此外，结合控制依赖、数据依赖和类型信息，IRDiff能够进一步提升差异分析的精度。这有助于识别出那些仅改变微小但可能影响程序行为的关键差异。 为了验证IRDiff的有效性，作者实现了一个名为IRDiff的工具，并用SIR程序集进行了实验评估。实验结果表明，IRDiff在分析C/C++程序的不同版本间的代码差异方面表现出色，能准确地揭示出代码的修改和变动。 关键词：代码演化分析，源代码差异，控制流图，中间表示，程序理解 这个研究对软件工程领域具有重要意义，因为精准的代码差异分析能够帮助开发者快速理解代码变化，提高版本管理和维护的效率，特别是在大型复杂项目中。通过使用LLVM IR，IRDiff提供了一种新的、更准确的方法来处理代码差异问题，有助于推动软件工程领域的进步。