Tools / 獲取 c 文件函數(shù)名的幾種方法

目錄：

1. 方法1: grep 配合正則表達式
2. 方法2: nm 類的調(diào)試工具
3. 方法3: 開源軟件 ctags
4. 使用 list function 的方法簡單分析 Linux Input 子系統(tǒng)
5. 相關(guān)參考

1. 方法1: grep 配合正則表達式

1) private 函數(shù)：

$ grep -E '^(\w+ )?\w+ (\w+ )?\w+( )?\(.*)' SDL_events.c -o | sort | grep static | sort
static int SDL_AddEvent(SDL_Event *event)
static int SDLCALL SDL_GobbleEvents(void *unused)
static int SDL_CutEvent(int spot)
static int SDL_StartEventThread(Uint32 flags)
static void SDL_StopEventThread(void)

2) public 函數(shù)：

$ grep -E '^(\w+ )?\w+ (\w+ )?\w+( )?\(.*)' SDL_events.c -o | sort | grep -v static | sort
int SDL_PollEvent (SDL_Event *event)
...
int SDL_WaitEvent (SDL_Event *event)
SDL_EventFilter SDL_GetEventFilter(void)
Uint32 SDL_EventThreadID(void)
Uint8 SDL_EventState (Uint8 type, int state)
void SDL_Lock_EventThread(void)
...
void SDL_Unlock_EventThread(void)

3) 優(yōu)點：

• 通用性強，基本所有的 Linux 系統(tǒng)都會有 grep 命令;

• 可以看到函數(shù)的完整定義;

4) 缺點：

• 某些情景下無法完全匹配所有的函數(shù)定義，例如將函數(shù)定義分 2 行來寫的情況。

2. 方法2: nm 類的調(diào)試工具

1) 什么是 nm？

nm 用于檢查二進制文件 (包括庫，編譯后的目標(biāo)模塊，共享目標(biāo)文件，和獨立可執(zhí)行文件)，并顯示這些文件的內(nèi)容，或存儲在其中的元信息，特別是符號表。

輸出格式：

• 默認(rèn)按符號字母序排序;

• 大寫字母表示全局性，小寫字母表示局部性；

• U 表示此符號未定義，C 表示此符號是公共的，T/t 表示此符號在代碼段中，D/d 的表示此符號在初始化數(shù)據(jù)段中，B/b 表示此符號在BSS數(shù)據(jù)段中;

另外，objdump -t 和 readelf -s 也可以查看目標(biāo)文件的符號表。

2) 例子：
下面的例子展示了變量和函數(shù)在全局、局部、外部、靜態(tài)、自動和初始化的不同情況下的不同符號類型。

全局/靜態(tài) 變量：

int global_var;
int global_var_init = 26;

static int static_var;
static int static_var_init = 25;

extern int extern_var;
extern int extern_function(int);

靜態(tài)函數(shù)：

static int static_function(int x, int y)
{
 int local_automatic_var;

 local_automatic_var = x + y;
 return local_automatic_var;
}

全局函數(shù)：

int global_function(int p)
{
 static int local_static_var;
 static int local_static_var_init=5;
 
 local_static_var = static_function(local_static_var_init, p); 
 return local_static_var;
}

int main(int argc, char** argv)
{
 static_var = 1;

 global_var = global_function(2);
 extern_var = extern_function(3);
 return 0;
}

#ifdef __cplusplus
extern "C"
#endif
void non_mangled_function(void)
{
 // I do nothing
}

3) private 函數(shù)：

$ gcc -c c_obj.c
$ nm c_obj.o | grep " t " | cut -d' ' -f3
static_function

4) public 函數(shù)：

$ gcc -c c_obj.c
$ nm c_obj.o | grep " T " | cut -d' ' -f3
global_function
main
non_mangled_function

5) 優(yōu)點：

• 可以看到整個文件的所有調(diào)試信息，不僅僅是函數(shù)列表;

• 同時適用于C 和 C++;

• 呈現(xiàn)的是編譯后的結(jié)果，更加準(zhǔn)確可靠，例如不用關(guān)心源碼中宏定義是否打開。

6) 缺點：

• 只能對編譯后的目標(biāo)文件進行查看;

• 目標(biāo)文件如果被 strip 后，則無法使用該方法。

• 無法看到完整的函數(shù)定義;

3. 方法3: 開源軟件 Ctags

1) 什么是 ctags？
Ctags 是一個用于從程序源代碼樹產(chǎn)生索引文件（或tag文件），從而便于文本編輯器來實現(xiàn)快速定位的實用工具。在產(chǎn)生的 tag 文件中，每一個 tag 的入口指向了一個編程語言的對象。這個對象可以是變量定義、函數(shù)、類或其他的物件。

Ctags 支持下列的編程語言：
匯編，AWK, ASP, BETA, Bourne/Korn/Zsh Shell, C, C++, COBOL, Eiffel, Fortran, Java, Lisp, Lua, Make, Pascal, Perl, PHP, Python, REXX, Ruby, S-Lang, Scheme, Tcl, Vim, and YACC。

2) private 函數(shù)：

$ ctags -x SDL_events.c | grep function | tr -s ' ' | cut -d' ' -f5- | grep static | sort

static int SDL_AddEvent(SDL_Event *event)
static int SDLCALL SDL_GobbleEvents(void *unused)
static int SDL_CutEvent(int spot)
static int SDL_StartEventThread(Uint32 flags)
static void SDL_StopEventThread(void)

3) public 函數(shù)：

$ ctags -x SDL_events.c | grep function | tr -s ' ' | cut -d' ' -f5- | grep -v static | sort

int SDL_PeepEvents(SDL_Event *events, int numevents, SDL_eventaction action,
int SDL_PollEvent (SDL_Event *event)
...
int SDL_WaitEvent (SDL_Event *event)
SDL_EventFilter SDL_GetEventFilter(void)
...
void SDL_Lock_EventThread(void)
...
void SDL_Unlock_EventThread(void)

4) 優(yōu)點：

• 支持多語言;

• 可以看到函數(shù)的完整定義;

• Ctags 不是編譯器也不是預(yù)處理器，它的解析能力是有限的;

5) 缺點：

• 分2行定義的函數(shù)無法完整顯示：

    int SDL_PeepEvents(SDL_Event *events, int numevents, SDL_eventaction action,

6) 我有必要了解 ctags 的內(nèi)部實現(xiàn)嗎？

• 并不十分清楚 Ctags 使用何種技術(shù)來解析內(nèi)容，估計包括正則表達式、詞法分析、語法分析。日后如果工作對上述知識點有需求的話，應(yīng)該也是一個很不錯的學(xué)習(xí)資料，暫時不深入學(xué)習(xí)，

4. 使用 list function 的方法簡單分析 Linux Input 子系統(tǒng)

先是發(fā)散思維，Linux input 的整體框架大致如下：

然后慢慢專注在自己關(guān)心的內(nèi)容上，例如我想多了解一下input core的內(nèi)容，我就去查看它提供了什么 API:

$ ctags -x input.c | grep function | tr -s ' ' | cut -d' ' -f5- | grep -v static
struct input_dev *devm_input_allocate_device(struct device *dev)
void input_alloc_absinfo(struct input_dev *dev)
struct input_dev *input_allocate_device(void)
...
void input_free_device(struct input_dev *dev)
void input_free_minor(unsigned int minor)
...
bool input_match_device_id(const struct input_dev *dev,
int input_open_device(struct input_handle *handle)
int input_register_device(struct input_dev *dev)
int input_register_handle(struct input_handle *handle)
int input_register_handler(struct input_handler *handler)
void input_release_device(struct input_handle *handle)
...
void input_unregister_device(struct input_dev *dev)
void input_unregister_handle(struct input_handle *handle)
void input_unregister_handler(struct input_handler *handler)

然后就可以重點去閱讀上述函數(shù)了。

5. 相關(guān)參考

• nm wiki

• Ctags wiki