klee源码阅读笔记1--STPBuilder类
初始化过程中四个数据成员中的两个数据成员被初始化:
一、vc被初始化为STP提供的C调用接口函数vc_createValidityChecker();
二、optimizeDivides被初始化为false
重点探讨另外两个数据成员。
一、ExprHashMap constructed
ExprHashMap< std::pair<ExprHandle, unsigned> > constructed;
ExprHashMap为一个模板类, 继承unorderedmap,由于自定义Key的类型,因此需要自定义==和hash。
namespace klee { namespace util {
struct ExprHash {//定义hash
unsigned operator()(const ref<Expr> e) const {
return e->hash();
}
}; struct ExprCmp {//定义==
bool operator()(const ref<Expr> &a, const ref<Expr> &b) const {
return a==b;
}
};
}// namespace util template<class T>
class ExprHashMap : public unordered_map<ref<Expr>,
T,
klee::util::ExprHash,
klee::util::ExprCmp> {
}; typedef unordered_set<ref<Expr>,
klee::util::ExprHash,
klee::util::ExprCmp> ExprHashSet; } //namespace klee
1.1 unordered_map
template<class Key, //The key type.
class Ty, //The mapped type.
class Hash = std::hash<Key>, //The hash function object type.
class Pred = std::equal_to<Key>, //The equality comparison function object type.
class Alloc = std::allocator<std::pair<const Key, Ty> > > //The allocator class.
class unordered_map;
可以看到模板中Hash、Pred、Alloc在未指定的时候是有默认值的。
可以看出Klee中定义ExprHashMap类继承unordered_map类,使用klee::util::ExprHash作为Hash,使用klee::util::ExprCmp作为Pred。键Key的类型是ref<Expr>,T的类型作为模板参数,在实例化的时候具体指定。
博文地址:http://blog.csdn.net/lpstudy/article/details/54345050,c++ unordered_map/set自定义对象的hash,给出了示例代码: (klee传入unordered_map模板的第三个和第四个参数均是funciton object type,在struct结构体中定义==和hash值)
#include <iostream>
#include <sstream>
#include <string>
#include <vector>
#include <list>
#include <stack>
#include <queue>
#include <algorithm>
#include <map>
#include <set>
#include <unordered_map>
#include <unordered_set>
#include <iomanip> #include <cstring>
#include <cmath>
#include <cstdlib>
#include <cstdio> using namespace std; //改变这个启用不同的hash方案
#define RECORD_NAMESPACE struct Record
{
string name;
int val;
}; #ifdef RECORD_FUNCTION_OBJECT
struct RecordHash
{
size_t operator()(const Record& rhs) const{
return hash<string>()(rhs.name) ^ hash<int>()(rhs.val);
}
};
struct RecordCmp
{
bool operator()(const Record& lhs, const Record& rhs) const{
return lhs.name == rhs.name && lhs.val == rhs.val;
}
};
unordered_set<Record, RecordHash, RecordCmp> records = {
{ "b", }, { "a", }, { "cc", }, { "d", }, { "d", }
};
#endif//RECORD_FUNCTION_OBJECT #ifdef RECORD_C_FUNCTION
size_t RecordHash(const Record& rhs){
return hash<string>()(rhs.name) ^ hash<int>()(rhs.val);
}
/*
小杰注释:return 后面定义了一个std::hash<std::string>临时变量(第一对圆括号),然后调用该临时变量函数operator()(第二对圆括号,这里是运算符重载),并传rhs.name作为参数。
*/
bool RecordCmp(const Record& lhs, const Record& rhs){
return lhs.name == rhs.name && lhs.val == rhs.val;
}
//直接使用成员初始化列表,vs2013不能编译通过
unordered_set<Record, decltype(&RecordHash), decltype(&RecordCmp)> records = {
,
RecordHash, RecordCmp
};
struct RunBeforeMain
{
RunBeforeMain(){
records.insert({ "a", });
}
};
static RunBeforeMain dummyObject;
#endif //RECORD_C_FUNCTION #ifdef RECORD_LAMBDA
//直接使用auto RecordHash不能编译通过,vs2013
auto &RecordHash = [](const Record& rhs){
return hash<string>()(rhs.name) ^ hash<int>()(rhs.val);
};
auto &RecordCmp = [](const Record& lhs, const Record& rhs){
return lhs.name == rhs.name && lhs.val == rhs.val;
};
unordered_set<Record, decltype(RecordHash), decltype(RecordCmp)> records = {
,
RecordHash, RecordCmp
};
struct RunBeforeMain
{
RunBeforeMain(){
records.insert({ "a", });
}
};
static RunBeforeMain dummyObject;
#endif//RECORD_LAMBDA #ifdef RECORD_NAMESPACE
namespace std{
template<>
struct hash<Record>
{
size_t operator()(const Record& rhs) const{
return hash<string>()(rhs.name) ^ hash<int>()(rhs.val);
}
}; template<>
struct equal_to < Record > {
bool operator()(const Record& lhs, const Record& rhs) const{
return lhs.name == rhs.name && lhs.val == rhs.val;
}
};
}
unordered_set<Record> records = {
{ "b", }, { "a", }, { "cc", }, { "d", }, { "d", }
};
#endif //RECORD_NAMESPACE int main()
{
auto showRecords = [](){
for (auto i : records)
{
cout << "{" << i.name << "," << i.val << "}" << endl;
}
};
showRecords();
return ;
}
说明:对于上述代码中的四种方式,klee使用的是第一种方式。其余三种方式,如何理解?究竟什么含义,这里暂时不深究,我也没有搞明白。引用博文作者的话如下:
平时很少用到unordered_set的自定义对象,常用的都是 unordered_map/set是采用hash散列进行存储的,因此存储的对象必须提供两个方法,1,hash告知此容器如何生成hash的值,2,equal_to 告知容器当出现hash冲突的时候,如何区分hash值相同的不同对象 假定要存储的对象的类名为Object,则具体有4种方案: |
1.2 hash和==的定义
struct ExprHash {//定义hash
unsigned operator()(const ref<Expr> e) const {
return e->hash();
}
}; struct ExprCmp {//定义==
bool operator()(const ref<Expr> &a, const ref<Expr> &b) const {
return a==b;
}
};
ref类的主要成员是:
template<class T>
class ref {
T *ptr;
其实ref<Expr>就是定义了一个指针指向Expr类型的实例化对象。
- 首先,Hash值获取:
e->hash调用的就是Expr的hash函数,具体是:
virtual unsigned hash() const { return hashValue; }hashValue是Expr的数据成员,通过computeHash等函数计算得出。
- 其次,==
ref模板类中有如下系列定义:
bool operator==(const ref &rhs) const { return compare(rhs)==; } int compare(const ref &rhs) const { assert(!isNull() && !rhs.isNull() && "Invalid call to compare()"); return get()->compare(*rhs.get()); }//为什么是*rhs.get?因为rhs.get()返回的是一个指向T类型对象的指针,(模板参数实例化为Expr),也就是指向Expr类型对象的指针。由于,Expr的compare的参数(见下文),使用的是const Expr &b,因此必须使用解引用符号*,
//将指针指向的具体的Expr类型的对象作为参数传入。然后b就是对改参数的引用。这类似于函数参数类型是int &b,然后你现在有的是int *a,你传入的实际参数肯定是*a。
bool isNull() const { return ptr == 0; }
T *get () const {
return ptr;
}
实际上ref <Expr>类的函数compare,调用的还是T类型对象ptr的compare函数,也就是Expr的compare函数,具体内容在Expr.cpp中:
int Expr::compare(const Expr &b) const {
static ExprEquivSet equivs;
int r = compare(b, equivs);
equivs.clear();
return r;
}
其中,ExprEquivSet的定义是:
typedef llvm::DenseSet<std::pair<const Expr *, const Expr *> > ExprEquivSet;
其次,compare(b, equivs)调用的函数compare的定义是:
int Expr::compare(const Expr &b, ExprEquivSet &equivs) const {
if (this == &b) return ;//this返回的是当前对象的地址(指向当前对象的指针).如果a和b都引用的是同一个对象的地址,那么肯定是相等的;对象地址不同,我们才开始进行比较。 const Expr *ap, *bp;
if (this < &b) {
ap = this; bp = &b;
} else {
ap = &b; bp = this;
} if (equivs.count(std::make_pair(ap, bp)))
return ; Kind ak = getKind(), bk = b.getKind();
if (ak!=bk)
return (ak < bk) ? - : ; if (hashValue != b.hashValue)
return (hashValue < b.hashValue) ? - : ; if (int res = compareContents(b))
return res; unsigned aN = getNumKids();
for (unsigned i=; i<aN; i++)
if (int res = getKid(i)->compare(*b.getKid(i), equivs))
return res; equivs.insert(std::make_pair(ap, bp));
return ;
}
后续的比较过程,由于对Expr类还没有进行深入了解(这是klee表达式Expression机制的核心),所以暂时不讨论。
该随笔会持续更新。
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