JPH0997183A - プログラム変換検査装置及びプログラム変換方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 ＦＯＲＴＲＡＮコンパイラにおける副プログ
ラムの仮引数に規定される「ＩＮＴＥＮＴ（ＩＮ）」属
性をもつ変数に対して、その変数の値が更新対象な書式
で記述されている可能性を摘出させるオブジェクトコー
ドを生成する手段の提供。 【解決手段】 副プログラムのソースコードが投入さ
れ、オブジェクトコードを変換生成する変換処理部内に
設けられるプログラム変換検査装置であって、ソースコ
ードが副プログラムであることを検出した時に、更新無
用の属性が定義されている仮引数を登録簿に登録する登
録処理部と、引渡される変数の値の更新の有無を検査す
る変数値検査部と、実行文中の変数が仮引数として渡さ
れ且つ更新無用の属性として登録簿に登録された変数で
ある際に、変数値検査部の呼出文を実行文と共にオブジ
ェクトコードとして生成出力する検査依頼部と、検査依
頼部が出力したオブジェクトコードに変数値検査部を結
合する結合生成部と、を含む。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、計算機を動作させ
るプログラムのソースコードから実行プログラムとなる
オブジェクトコードを生成するコンパイラに関し、特
に、引数を持つ副プログラムにおいて、当該引数の属性
が「ＩＮＴＥＮＴ（ＩＮ）」として定義されたとき、副
プログラム内の実行文中に使用されている変数が当該引
数に該当している時に、当該変数値の更新の有無を検査
する指令文を挿入したオブジェクトコードを生成出力す
るコンパイラに関する。

【０００２】

【従来の技術】計算機を動作させるためには、いかなる
形であれプログラムが必要である。このプログラムは原
理的にはプログラミング用言語を用いて記述される。周
知のプログラミング用言語には、システム記述向き，技
術計算向き、事務処理向き・・・等の固有の言語があ
り、例えば、「Ｃ言語」，「ＦＯＲＴＲＡＮ」，「ＣＯ
ＢＯＬ」である。

【０００３】また、当初作成されるプログラムには、形
式的／論理的な間違いの混入が避けられず、これを摘出
し訂正する作業（デバッグ）が必須である。このデバッ
グの方策として、トレーサと称する検査用プログラが多
用されている。

【０００４】一般にトレーサと称する検査用プログラム
は、被検査対象のプログラムを１ステップづつ検証する
ように作成されている。一方、通常作成されるプログラ
ムの大きさは、対象業務にもよるが、数百ステップ乃至
は数万から数十万ステップに及ぶものが多発する。しか
も、このプログラムステップ中には、「繰り返し処理；
ループ」を構成する部分が多く、上記トレーサ方式のデ
バッグでは結果表示が命令の１ステップ毎であるために
処理速度も低下しかつ表示も煩雑過ぎて殆ど実用に耐え
ない。

【０００５】そこで、上記トレーサに代えてスナップシ
ョットといわれるトレーサが提案されてきた。これは、
プログラムの要所々々のステップ位置にチェックポイン
トを設定し、実行ステップが当該ステップ位置に到達し
た時に、そのときの環境データ（レジスタ類，変数等）
を表示するものであり、この種のものにＣＯＢＯＬで使
用される「ＤＩＳＰＬＡＹ文」がある。

【０００６】業務対象に作成されるプログラムは、通常
その規模により複数のモジュールに分割して作成され、
当然プログラムのデバッグもそのモジュール単位で行わ
れる。また、モジュール間のインタフェースは、使用さ
れる変数やレジスタの状態等に関し、種別，個数，配置
順，値の性質等々が個別に規定される。モジュールを具
体的にプログラム化すると、一般に「副プログラム」の
形態をとることが多く、例えば、上記の技術計算用フォ
ートラン（ＦＯＲＴＲＡＮ）の場合は、サブルーチン
（ＳＵＢＲＯＵＴＩＮＥ）副プログラム又はファンクシ
ョン（ＦＵＮＣＴＩＯＮ）副プログラムとして作成され
る。

【０００７】このような副プログラムのデバッグに際
し、上記のスナップショット形態を採用し、インタフェ
ースとなる引数を第１の検査対象にする。プログラムの
全体構成として、主プログラムの処理ステップの所要の
箇所から、呼び出し文「ＣＡＬＬ文」で副プログラムを
呼び出すものであるが、その際に、前記呼び出し文の直
前のステップ及び直後のステップにＤＩＳＰＬＡＹ文と
して、”ｄｉｓｐｌａｙ，引数並び”のような検査用命
令文を挿入する方法が用いられる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記のスナッ
プショット方式のデバッグでは、被検査対象の副プログ
ラムにプログラムのエラーが存在していた場合、引数の
値にエラーがあることを検証はできても、副プログラム
内のエラーの発生ステップ位置までは特定できないとい
う欠点がある。

【０００９】プログラムエラーの検出で、機械的な検出
が可能なものは、言語仕様として規定される文法に対す
る文法違反であるが、機種間でのプログラムの互換を行
なう場合に、機種別に供給される各種のコンパイラを使
用する立場のプログラマにとって、文法違反の摘出手段
として有効なデバッグ手段となる。

【００１０】本発明は、コンパイラ、特にＦＯＲＴＲＡ
Ｎコンパイラにおける副プログラムの仮引数に規定され
る「ＩＮＴＥＮＴ（ＩＮ）」属性をもつ変数に対して、
副プログラム内での実行文に使用されている場合に、そ
の変数の値が更新対象な書式で記述されている可能性を
摘出させるオブジェクトコードを生成する手段を提供す
ることを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記の課題は下記の如く
に構成された本発明によって解決される。図１は、本発
明の請求項１の原理ブロック構成図である。

【００１２】図において、１はコンパイル対象のソース
コードが副プログラムであることを検出した時に、更新
無用の属性が定義されている前記仮引数を登録簿に登録
する登録処理部、２は登録簿、３は副プログラム内の実
行命令文中に使用された変数が仮引数として渡され且つ
更新無用の属性として登録簿に登録された変数である際
に、変数値検査部の呼び出し文を前記実行文と共にオブ
ジェクトコードとして生成出力する検査依頼部、４は引
き渡される変数の値の更新の有無を検査する変数値検査
部、５は検査依頼部が出力した前記オブジェクトコード
に前記変数値検査部を結合する結合生成部である。

【００１３】本発明のコンパイラに投入されるプログラ
ムは、副プログラムのソースコードであり、プログラム
の識別名に続き、仮引数の並びを備えると共に前記仮引
数の属性が定義され、少なくとも１以上の実行命令文を
備える副プログラムが登録処理部１へ引き渡される。こ
こで、副プログラムの仮引数として使用され、ＩＮＴＥ
ＮＴ（ＩＮ）の属性を定義された仮引数は登録簿２に登
録され、検査依頼部３は当該副プログラム内の実行ステ
ップで上記属性の仮引数が変数として使用されている際
に、当該命令ステップに付随させて仮引数の値を検査す
る変数検査部４の呼び出し文を持つオブジェクトコード
を生成出力し、結合生成部５において変数値検査部４を
結合したオブジェクトコードを生成する。

【００１４】また、図２は本発明の請求項２の処理を説
明する流れ図である。図において、プログラムの識別名
に続き、仮引数の並びを備えると共に前記仮引数の属性
が定義され、少なくとも１以上の実行命令文を備える副
プログラムのソースコードが投入された時に、ステップ
１Ｓでは、前記ソースコードが副プログラムであること
を検出した時に、更新無用の属性が定義されている前記
仮引数を登録簿に登録し、ステップ３Ｓでは、前記実行
命令文中に使用された変数に対して、当該変数が前記仮
引数として渡され且つ更新無用の属性が定義された変数
である時に、変数値の更新の有無を検査させる検査ステ
ップの呼び出し文を前記実行文と共にオブジェクトコー
ドとして生成出力し、ステップ５Ｓでは、前記の生成出
力ステップで出力した前記オブジェクトコードに、変数
値の更新の有無を検査する検査部を結合して出力する。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、図を併用して本発明の実施
の形態を詳細に説明する。なお、本発明の実施の形態で
説明するプログラミング用言語は、技術計算用のＦＯＲ
ＴＲＡＮを用い、副プログラム（サブルーチンサブプロ
グラム，又は関数サブプログラム）における仮引数の
「ＩＮＴＥＮＴ（ＩＮ）」に関する部分で説明する。

【００１６】図３は本発明の実施の形態の構成ブロック
図であり、図において、１０は構文解析部、３０は意味
解析部、６０は領域割当部、７０はコード生成部、２０
は登録簿、８１は中間テキストＩ，８２は中間テキスト
ＩＩ、５０は結合編集部、４０はライブラリ、１００は
最終オブジェクトをそれぞれ示し、以下、図６と図７に
示すフローチャートと併用して作用をそれぞれのブロッ
クの機能と共に説明する。

【００１７】図６において、ステップ１０Ｓは構文解析
部の作用説明である。構文解析部１０は４ブロックに分
けられる。第１ブロックでは、入力されるソースコード
（ＦＯＲＴＲＡＮプログラム）の文字列を逐次的に字句
解析を行い、当該文字列が、「ＳＵＢＲＯＵＴＩＮＥ，
またはＦＵＮＣＴＩＯＮ」で始まる副プログラムで有る
ことを知る。第２ブロックでは、前記の文字列「ＳＵＢ
ＲＯＵＴＩＮＥ」に後続して入力される仮引数並びとそ
の定義文を読み取り、登録簿２０（仮引数簿，仮引数項
目簿，変数簿）にそれぞれ登録する。第３ブロックで
は、定義された属性中、特に「ＩＮＴＥＮＴ（ＩＮ）」
の属性の仮引数については上記変数簿の属性フィールド
にその属性を書き込む。第４ブロックでは、副プログラ
ム内に記述されている非実行文（ＳＵＢＲＯＵＴＩＮＥ
文またはＦＵＮＣＴＩＯＮ文）及び実行文について、中
間テキストＩ８１をオブジェクトコードとして生成出力
し、最終文の「ＥＮＤ」文が入力されるまで処理が行な
われる。

【００１８】図４は、上述した構文解析部１０に入力さ
れるサブルーチン副プログラムの例示図であり、同図
（Ａ）はソースプログラムである。サブルーチン副プロ
グラムは、文字列「ＳＵＢＲＯＵＴＩＮＥ」に始まり、
最終の文字列「ＥＮＤ」に挟まれた文字列群で記述され
る実行文または非実行文から成る。

【００１９】文字列「ＳＵＢＲＯＵＴＩＮＥ」に続く文
字列「ＳＯＬＶＥ」はプログラマが任意に与えた副プロ
グラムの識別名であり、更に後続する括弧「（ ）」内
の「Ａ，Ｂ，Ｉ，Ｘ」が引数並びである。この引数並び
は、主プログラムにおける呼び出し文「ＣＡＬＬ ＳＯ
ＬＶＥ（・・・）」の「・・・」部分を「実引数」と称
することに対応させて、「仮引数」と称されている。

【００２０】この副プログラム内の２行目〜４行目は、
上記「仮引数」に対する定義文であり、仮引数「Ｉ」は
「ＩＮＴＥＧＥＲ，ＩＮＴＥＮＴ（ＩＮ）」によってそ
の値を再定義（更新）無用とされる整数型（ｉｎｔｅｇ
ｅｒ）変数として定義され、また、仮引数「Ａ，Ｂ」は
「ＲＥＡＬ，ＩＮＴＥＮＴ（ＩＮ）」によって実数型
（ｒｅａｌ）変数で且つその値を再定義無用とされ、特
に、変数Ａは整変数Ｉを寸法とする配列として定義され
ている。

【００２１】再び、図６に戻って説明する。ステップ３
０Ｓは意味解析部３０の作用説明であり、４ブロックに
分けられる。第１ブロックでは、構文解析部１０からの
中間テキストＩ８１を入力して、中間テキストＩＩ８２
を生成出力する。図４（Ｂ）はこの出力に対するメモリ
内配置図であり、「入口コード」，「データ領域」，
「プロローグコード」，「実行文」，・・・，「実行
文」，「エピローグコード」のように配置される。

【００２２】第２ブロックでは、副プログラムのサブル
ーチン文について、登録簿２０内の変数簿の属性フィー
ルドを参照し、ＩＮＴＥＮＴ（ＩＮ）の属性として登録
されている仮引数に対して、図４（Ｂ）のプロローグコ
ードとともに後述するライブラリ４０の中の「ライブラ
リＩＮＩＴ−ＩＮ」の呼出文「ＣＡＬＬ ＩＮＩＴ−Ｉ
Ｎ（引数並び）」を、その引数並びとともに生成して書
き込む。

【００２３】第３ブロックでは、実行文に関しては、代
入文であってその右辺に複数の演算子（＊，／，＋，
−）で記述される算術式が記述されていた場合は、演算
子の優先順位に従うように並び替えを行なった代入文を
生成する。即ち、図４（Ａ）の副プログラム内の９行目
の「Ｃ＝Ａ（Ｉ）＋Ａ（Ｉ＋１）＊Ｂ」は、図４（Ｃ）
に示すように、優先順位の高い乗算演算子「＊」を「Ａ
（Ｉ＋１）とＢ」に適用して一時的な変数「ｔ１」に代
入する実行文を生成し、次いで優先順位の低い加算演算
子「＋」を「Ａ（Ｉ）とｔ１」に適用して一時的な変数
「ｔ２」に代入する実行文を生成し、最後に優先順位の
一番低い「＝」を適用して、「ｔ２をＣに代入する」実
行文を生成した中間テキストＩＩ８２を出力する。

【００２４】更に、実行文として、「代入文の左辺の変
数，副プログラムの呼出文中の実引数，読取文中の入力
並び」の中に仮引数に該当する変数が使用され、かつそ
の仮引数の属性がＩＮＴＥＮＴ（ＩＮ）として登録簿２
０内の変数簿の属性フィールドに登録されている場合
は、後述するライブラリ４０の中の「ライブラリＩＮ−
ＣＨＥＣＫ」の呼出文「ＣＡＬＬ ＩＮ−ＣＨＥＣＫ
（引数並び）」をその引数並びとともに生成して書き込
む。図４（Ａ）のソースプログラム内の「Ｂ＝・・・／
ＣＡＬＬ ＳＵＢ１（Ａ）／ＲＥＡＤ（・・・）Ｉ」が
該当する実行文である。

【００２５】第４ブロックでは、「ＲＥＴＵＲＮ」文に
対しては、上述したようにエピローグコードに付随させ
て、後述するライブラリ４０の中の「ライブラリＥＮＤ
−ＩＮ」の呼出文「ＣＡＬＬ ＥＮＤ−ＩＮ」を生成し
て書き込む。

【００２６】上記の変換生成手順は、副プログラムの最
終文である「ＥＮＤ」文が入力されるまで当該命令毎に
処理され、続いて、図７のフローチャート（その２）に
示す処理に移行する。

【００２７】ステップ６０Ｓは領域割当部６０の作用説
明であり、２ブロックに分けられる。第１ブロックで
は、副プログラム内で使用されているローカル変数に対
して領域を確保し、メモリ内のアドレスを確定する。ま
た、第２ブロックでは、生成されたパラメタリストに対
して領域を確保し、メモリ内のアドレスを確定する。

【００２８】以上の作業が終了すると、ステップ７０Ｓ
で説明するコード生成部７０に作業が移行し、中間テキ
ストＩＩ８２を入力し、ライブラリ等と結合可能な再配
置可能なロードモジュールを生成して出力する。

【００２９】この出力はステップ５０Ｓで説明する結合
編集部５０に導かれ、実行時に必要な各種ライブラリと
結合され、最終オブジェクト１００が生成される。な
お、本発明の実施の形態で使用するライブラリ４０（図
３）は、ＣＡＬＬ文で呼び出される「ＳＵＢＲＯＵＴＩ
ＮＥ」形式で構成されている。

【００３０】図５はＩＮＴＥＮＴ（ＩＮ）チェック用ラ
イブラリの説明図であり、三種類のライブラリ「（Ａ）
ＩＮＩＴ−ＩＮ，（Ｂ）ＩＮ−ＣＨＥＣＫ，（Ｃ）ＥＮ
Ｄ−ＩＮ」が用意されている。

【００３１】同図（Ａ）のライブラリ「ＩＮＩＴ−Ｉ
Ｎ」については、ＣＡＬＬ文で呼び出す際に、ＩＮＴＥ
ＮＴ（ＩＮ）の属性を付与されている引数に対して実引
数として設定する。この際、実引数１個毎に、「名前，
大きさ，アドレス」を与え、且つ全体に１を加えた値を
設定する。

【００３２】即ち、図４（Ａ）のサブルーチンの場合
は；「ＣＡＬＬ ＩＮＩＴ−ＩＮ（１１，Ａ，Ａ１，Ａ
２，Ｂ，Ｂ１，Ｂ２，Ｉ，Ｉ１，Ｉ２）」となり、
「Ａ，Ｂ，Ｉ」はそれぞれの名前、「Ａ１，Ｂ１，Ｉ
１」はそれぞれの大きさ、「Ａ２，Ｂ２，Ｉ２」はそれ
ぞれのアドレスである。

【００３３】このライブラリ「ＩＮＩＴ−ＩＮ」の機能
の第１は、引数の領域の確保、及びこの領域の先頭番地
と名前をリンクしてセーブすることであり、その機能の
第２は、最初に記述した仮引数「Ａ」の値を、上記で確
保した領域に複写することであり、その機能の第３は、
ライブラリの管理簿を更新するものである。

【００３４】次に、同図（Ｂ）のライブラリ「ＩＮ−Ｃ
ＨＥＣＫ」については、ＣＡＬＬ文で呼び出す際に、Ｉ
ＮＴＥＮＴ（ＩＮ）の属性を付与されている個別引数毎
に実引数として設定する。この際、実引数に対して、
「名前，アドレス」を与え、且つ全体に１を加えた値を
設定する。

【００３５】即ち、図４（Ａ）のサブルーチン内の「Ｂ
＝ＷＯＲＫ」の場合は；「ＣＡＬＬ ＩＮ−ＣＨＥＣＫ
（３，Ｂ，Ｂ２）」となる。このライブラリ「ＩＮ−Ｃ
ＨＥＣＫ」の機能の第１は、「Ｂ」という名前でサーチ
し、「Ｂ」の最初の値をセーブした番地（アドレス）を
求めるものであり、その機能の第２は、「Ｂ」の番地の
内容とセーブした内容を比較して、内容が異なれば「エ
ラーメッセージ」を出力するものである。

【００３６】次に、同図（Ｃ）のライブラリ「ＥＮＤ−
ＩＮ」については、ＣＡＬＬ文で呼び出すだけであり、
機能としては、「ＩＮＩＴ−ＩＮ」で確保した領域を開
放することと、ライブラリの管理簿を一つ前の状態に戻
すことである。

【００３７】以上のように、ソースコードの副プログラ
ムに対して、本発明を適用すると、挿入されるライブラ
リによって、誤用された変数について、 １） 'ＩＬＬＥＧＡＬ ＭＥＳＳＡＧＥ' ２） '発生ステップ＝ｘｘｘｘ' ３） 'ＩＮＩＴＩＡＬ ＶＡＬＵＥ ＯＦ ｘｘｘｘ' ４） 'ＤＥＳＴＲＯＹＥＤ ＶＡＬＵＥ ＯＦ ｘｘｘ
ｘ' ５） '変数名' が出力表示される。

【００３８】

【発明の効果】以上、詳細に説明したように、ＦＯＲＴ
ＲＡＮプログラムの言語機能として適用された「ＩＮＴ
ＥＮＴ（ＩＮ）」属性を定義された副プログラム内の仮
引数について、自動的に当該仮引数の値の更新を検査す
るオブジェクトコードが付与出力されるので、作成プロ
グラムに於ける文法違反メッセージ（ＩＬＬＥＧＡＬＭ
ＥＳＳＡＧＥ）が、発生ステップ，使用変数，初期値，
更新後の値等をそれぞれ指摘して出力される。

【００３９】これにより、個々の副プログラムのデバッ
グ効率が、プログラム作成者の個人的な技量に依存する
ことなく大幅に高まる格別な効果を奏している。また、
コンパイラプロセスにおいて、最適化の指示が入力され
ていた時に、上記のエラーが存在しなければ直ちにオブ
ジェクトコードの最適化の処理が遂行できるので、総体
的なデバッグの効率が更に高まる格別な効果を奏してい
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】請求項１の原理ブロック構成図である。

【図２】請求項２の処理を説明する流れ図である。

【図３】本発明の実施の形態の構成ブロック図である。

【図４】サブルーチン副プログラムの例示図である。

【図５】ＩＮＴＥＮＴ（ＩＮ）チェック用ライブラリの
説明図である。

【図６】本発明の実施の形態を示すフローチャート（そ
の１）である。

【図７】本発明の実施の形態を示すフローチャート（そ
の２）である。

【符号の説明】

１ 登録処理部 ２ 登録簿 ３ 検査依頼部 ４ 変数値検査部 ５ 結合生成部 １０ 構文解析部 ２０ 登録簿 ３０ 意味解析部 ４０ ライブラリ ５０ 結合編集部 ６０ 領域割当部 ７０ コード生成部 ８１ 中間テキストＩ ８２ 中間テキストＩＩ １００ 最終オブジェクト

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 プログラムの識別名に続き、仮引数の並
   びを備えると共に前記仮引数の属性が定義され、少なく
   とも１以上の実行命令文を備える副プログラムのソース
   コードが投入され、前記ソースコードからオブジェクト
   コードを変換生成する変換処理部内に設けられるプログ
   ラム変換検査装置であって、 前記ソースコードが副プログラムであることを検出した
   時に、更新無用の属性が定義されている前記仮引数を登
   録簿に登録する登録処理部と、 引き渡される変数の値の更新の有無を検査する変数値検
   査部と、 前記実行命令文中に使用された変数であって、当該変数
   が前記仮引数として渡され且つ更新無用の属性として登
   録簿に登録された変数である際に、前記変数値検査部の
   呼び出し文を前記実行文と共にオブジェクトコードとし
   て生成出力する検査依頼部と、 前記検査依頼部が出力した前記オブジェクトコードに前
   記変数値検査部を結合する結合生成部と、を含んで構成
   したことを特徴とするプログラム変換検査装置。
2. 【請求項２】 プログラムの識別名に続き、仮引数の並
   びを備えると共に前記仮引数の属性が定義され、少なく
   とも１以上の実行命令文を備える副プログラムのソース
   コードが投入され、前記ソースコードからオブジェクト
   コードを変換生成するプログラム変換方法であって、 前記ソースコードが副プログラムであることを検出した
   時に、更新無用の属性が定義されている前記仮引数を登
   録簿に登録するステップと、 前記実行命令文中に使用された変数に対して、当該変数
   が前記仮引数として渡され且つ更新無用の属性が定義さ
   れた変数である時に、変数値の更新の有無を検査させる
   検査ステップの呼び出し文を前記実行文と共にオブジェ
   クトコードとして生成出力するステップと、 前記の生成出力ステップで出力した前記オブジェクトコ
   ードに、変数値の更新の有無を検査する検査部を結合す
   るステップと、を含むことを特徴とするプログラム変換
   方法。
3. 【請求項３】 請求項１に記載の変数値検査部に出力表
   示部を備え、 引き渡される変数の値が更新されていることを検出した
   時は、当該変数名、当該変数を記載した副プログラム内
   の位置、当該変数の初期値と更新後の値をそれぞれ表示
   するように構成したことを特徴とするプログラム変換検
   査装置。