gfcUtils.py

#!/usr/bin/python
# -*- coding: utf-8 -*-

import util
import sys

from os import getcwd
from os import listdir
from os.path import isfile, join

import subprocess

import constants

import subprocess

from Others.ComputeMinimalMuta import computeMinimal
from Others.prot2poke import prot2PokeMain

def getGfc(fileName, arcPrimFile, showOutput):

    # Verifica se existe ou não a definição de arco primitivo, caso não, a cria
    if not util.pathExists(arcPrimFile):
        command = '{}/Others/calp_chusho {}'.format(getcwd(), fileName)
        subprocess.run(command, shell=True)

    # Busca as informações referente aos arcos primitivos daquele programa
    primitiveNodes = util.getContentFromFile(arcPrimFile)
    
    # Busca o conteúdo do arquivo .gfc
    gfc = util.getContentFromFile(fileName).replace('\t', '')
    gfc, numNodes = prepareGFC(gfc, getPrimitiveNode(primitiveNodes))

    if showOutput:
        for node in gfc:   print('Nó: {}\tOrigens: {}\tDestinos: {}\tDistância do início: {}\tDistância do fim: {}'.format(node, gfc[node][constants._iNSources], gfc[node][constants._iNTargets], gfc[node][constants._iNDistancesBegin], gfc[node][constants._iNDistancesEnd]))

    return gfc, numNodes

'''
    Função responsável por calcular (incrementar ou adicionar) o número de mutantes em dado nó do GFC
'''
def getMutantsOnNode(mutantsOnNodes, programGraphNode):
    isOnList = False

    if len(mutantsOnNodes) > 1:
        for nodeNumber, valueNode in mutantsOnNodes:
            if programGraphNode == nodeNumber:
                isOnList = True
                indexNode = mutantsOnNodes.index([nodeNumber, valueNode])
                
                valueNode = valueNode + 1
                mutantsOnNodes[indexNode] = [nodeNumber, valueNode]
    
    if isOnList == False:
        mutantsOnNodes.append([programGraphNode, 1])

    return mutantsOnNodes

'''
    Função responsável por obter o número de mutantes em dado nó do GFC
'''
def getNumMutantsOnNode(mutantsOnNodes, programGraphNode):
    for node, value in mutantsOnNodes:
        if programGraphNode == node:
            return value

    return -1

def getOffsetFromCode(codeFile, beginOffset, getOut):
    contentFile = util.getContentFromFile(codeFile)
    
    beginLine = contentFile.rfind('\n', 0, beginOffset)

    endOffset = beginOffset + getOut
    descriptor = (contentFile[beginOffset - 1: endOffset])
    descriptor_line = (contentFile[beginLine : endOffset])

    return descriptor, descriptor_line

def getTypeStatementFromCode(descriptor, descriptor_line, sessionName):
    descriptor_line = str(descriptor_line).replace('\n', '', 1).replace('\t', '')

    typeStatement = ''
    if descriptor_line.__contains__('\n') and descriptor_line.replace('\n', '', 1).__contains__('\n'):
        typeStatement = 'Block'
    elif descriptor_line.__contains__('while'):
        typeStatement = 'While'
    elif descriptor_line.__contains__('for'):
        typeStatement = 'For'
    elif descriptor_line.__contains__('if'):
        typeStatement = 'If'
    elif descriptor_line.__contains__('=') or descriptor_line.__contains__('++') or descriptor_line.__contains__('--'):
        typeStatement = 'Assignment'
    elif descriptor_line.__contains__('return'):
        typeStatement = 'Return'
    elif descriptor_line.__contains__('('):
        typeStatement = 'Function Call'
    else:
        typeStatement = 'Declaration'

    return typeStatement

'''
    Função responsável por retornar todas as informações de um dado nó (passado por parâmetro)
'''
def getInfoNode(gfc, node, numNodes):
    if int(node) > int(numNodes):
        return -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1
    
    source = getSource(gfc, node)
    target = getTarget(gfc, node)

    distanceFromBegin = gfc[node][constants._iNDistancesBegin]
    distanceFromBegin_min = gfc[node][constants._iNDistancesBegin_min]
    distanceFromBegin_max = gfc[node][constants._iNDistancesBegin_max]
    distanceFromBegin_avg = gfc[node][constants._iNDistancesBegin_avg]
    
    distanceFromEnd = gfc[node][constants._iNDistancesEnd]
    distanceFromEnd_min = gfc[node][constants._iNDistancesEnd_min]
    distanceFromEnd_max = gfc[node][constants._iNDistancesEnd_max]
    distanceFromEnd_avg = gfc[node][constants._iNDistancesEnd_avg]    
    
    arcPrimSource = gfc[node][constants._iNPrimitiveNodeSource]
    arcPrimTarget = gfc[node][constants._iNPrimitiveNodeTarget]

    sourcesNodeIsPrimitive = gfc[node][constants._iNSourcesIsPrimitive]
    targetsNodeIsPrimitive = gfc[node][constants._iNTargetIsPrimitive]

    return source, target, \
        distanceFromBegin, distanceFromBegin_min, distanceFromBegin_max, distanceFromBegin_avg, \
        distanceFromEnd, distanceFromEnd_min, distanceFromEnd_max, distanceFromEnd_avg, \
        arcPrimSource, arcPrimTarget, sourcesNodeIsPrimitive, targetsNodeIsPrimitive

'''
    Função responsável por identificar os nós primitivos de acordo com o arquivo de nós primitivos
'''
def getPrimitiveNode(primitiveNodes):
    nodes = primitiveNodes[2: ]
    nodes = str(nodes).replace("arco (", "").replace(")", "")

    primitiveNodes = []

    nodes = str(nodes).splitlines()
    for node in nodes:
        if str(node).__contains__(","):
            sourceTarget = str(node).split(",")
            source = sourceTarget[0]
            target = sourceTarget[1]
            primitiveNodes.append([source, target])

    return primitiveNodes

def calcDistanceFromEnd(gfc, numNodes):
    distance = 0

    # Serve para atribuir os nós finais
    endNodes = []

    # Atribui distância 0 aos nós finais
    for endNode in gfc:
        if gfc[endNode][constants._iNTargets] == []:
            gfc[endNode][constants._iNDistancesEnd] = [distance]
            endNodes.append(endNode)
   
    repeat = True

    # Caso não seja possível calcular a distância até o início de todos nós na primeira vez, refaz o cálculo
    while repeat:
        repeat = False        

        # Percorre todos os nós do grafo de forma decrescente
        for nodeCount in range(numNodes, 0, -1):
            # Verifica se o numeral corresponde a um nó do grafo
            if str(nodeCount) not in gfc:
                continue
            node = str(nodeCount)

            # A distância dos nós finais já foi calculada, portanto ignora-os
            if node not in endNodes:
                
                nodeDistances = []

                # Percorre todos os nós destinos do nó desejado
                for iCount in range(len(gfc[node][constants._iNTargets])):
                    nodeTarget = gfc[node][constants._iNTargets][iCount]

                    # Verifica se a distância do nó destino até o final já foi calculada
                    if gfc[str(nodeTarget)][constants._iNDistancesEnd] != -1 and len(gfc[str(nodeTarget)][constants._iNDistancesEnd]) > 0:
                        #print('Calculando distância do nó {} até o fim pelo {} ({})'.format(node, nodeTarget, len(gfc[str(nodeTarget)][_iNDistancesEnd])))
                        for targetDistances in gfc[str(nodeTarget)][constants._iNDistancesEnd]:
                            #print('Calculando distância do nó {} até o fim pelo {} ({})'.format(node, nodeTarget, targetDistances))
                            nodeDistances.append(int(targetDistances) + 1)
                    else:
                        repeat = True
                        #print('Não foi possível calcular o nó {} pelo {}'.format(node, nodeTarget))

                gfc[node][constants._iNDistancesEnd] = nodeDistances

    return gfc

def calcDistanceFromBegin(gfc):
    distance = 0

    # Atribui distância 0 ao nó 1
    gfc["1"][constants._iNDistancesBegin] = [distance]

    iCount = 1

    repeat = True

    # Caso não seja possível calcular a distância até o início de todos nós na primeira vez, refaz o cálculo
    while repeat:
        repeat = False
        
        # Percorre todos os nós do grafo
        for node in gfc:
            # A distância do nó 1 já foi calculada, portanto ignora-se
            if not node == "1":
                
                nodeDistances = []

                # Percorre todos os nós origens do nó desejado
                for iCount in range(len(gfc[node][constants._iNSources])):
                    nodeSource = gfc[node][constants._iNSources][iCount]

                    # Verifica se a distância do nó origem até o início já foi calculada
                    if not gfc[str(nodeSource)][constants._iNDistancesBegin] == -1:
                        for sourceDistances in gfc[str(nodeSource)][constants._iNDistancesBegin]:
                            #print('Calculando distância do nó {} até o início pelo {} ({})'.format(node, nodeSource, sourceDistances))
                            nodeDistances.append(int(sourceDistances) + 1)
                    else:
                        repeat = True
                        #print('Não foi possível calcular o nó {} pelo {}'.format(node, nodeSource))

                gfc[node][constants._iNDistancesBegin] = nodeDistances

            iCount += 1

    return gfc

'''
    Função responsável por retornar os nós de origem de um dado nó (passado por parâmetro)
'''
def getSource(gfc, node):
    source = []

    iCount = 1
    # Percorre todos os nós do GFC
    for _node in gfc:

        # Verifica se o nó desejado pertence ao conjunto de nós destino do nó do laço
        if node in gfc[_node][constants._iNTargets]:
            source.append(int(_node))
        
        iCount += 1
    
    return source   

'''
    Função responsável por retornar os nós destino de um dado nó (passado por parâmetro)
'''
def getTarget(gfc, node):
    target = []
    
    for targetNode in gfc[node][constants._iNTargets]:
        target.append(int(targetNode))

    return target

def prepareGFC_basic(gfcContent):
    #GFC
        # Key = Nó
        # Value =   0 - Destinos |			_iNTargets
        #           1 - Origens |			_iNSources
        #           2 - Distância início |	_iNDistancesBegin
        #           3 - Distância fim |		_iNDistancesEnd	

    gfcContent = str(gfcContent).splitlines()
    
    numNodes = int(gfcContent[0])

    gfcContent = gfcContent[2: ]

    newGFC = {}
    
    # Variável utilizada para identificar o nome do último nó verificado (é atualizado quase toda vez)
    last = ""
    for infoGFC in gfcContent:
        # Verifica se a corrente linha é referente ao número do nó
        if not infoGFC.__contains__(' ') and not infoGFC == '0':
            last = infoGFC
        else:
            # A corrente linha é referente aos nós de destino do corrente nó (variável last)
            if int(last) <= numNodes:
                infonode = []
                infonode.append(list(infoGFC.split(' ')))                       #_iNTargets
                infonode.append([])                                             #_iNSources

                newGFC[last] = infonode
                newGFC[last][constants._iNTargets].remove('0')

    # Calcula as origens
    for infoGFC in newGFC:
        newGFC[infoGFC][constants._iNSources] = getSource(newGFC, infoGFC)

    return newGFC

def prepareGFC(gfcContent, primitiveNodes):
    #GFC
        # Key = Nó
        # Value =   0 - Destinos |			_iNTargets
        #           1 - Origens |			_iNSources
        #           2 - Distância início |	_iNDistancesBegin
        #           3 - Distância fim |		_iNDistancesEnd	

    gfcContent = str(gfcContent).splitlines()
    
    numNodes = int(gfcContent[0])

    gfcContent = gfcContent[2: ]

    newGFC = {}
    
    # Variável utilizada para identificar o nome do último nó verificado (é atualizado quase toda vez)
    last = ""
    for infoGFC in gfcContent:
        # Verifica se a corrente linha é referente ao número do nó
        if not infoGFC.__contains__(' ') and not infoGFC == '0':
            last = infoGFC
        else:
            # A corrente linha é referente aos nós de destino do corrente nó (variável last)
            if int(last) <= numNodes:
                infonode = []
                infonode.append(list(infoGFC.split(' ')))                       #_iNTargets
                infonode.append([])                                             #_iNSources
                infonode.append(-1)                                             #_iNDistancesBegin
                infonode.append(-1)                                             #_iNDistancesBegin_min
                infonode.append(-1)                                             #_iNDistancesBegin_max
                infonode.append(-1)                                             #_iNDistancesBegin_avg
                infonode.append(-1)                                             #_iNDistancesEnd
                infonode.append(-1)                                             #_iNDistancesEnd_min
                infonode.append(-1)                                             #_iNDistancesEnd_max
                infonode.append(-1)                                             #_iNDistancesEnd_avg
                infonode.append(isPrimitiveNodeSource(primitiveNodes, last))    #_iNPrimitiveNodeSource
                infonode.append(isPrimitiveNodeTarget(primitiveNodes, last))    #_iNPrimitiveNodeTarget
                infonode.append([])                                             #_iNSourcesIsPrimitive
                infonode.append([])                                             #_iNTargetIsPrimitive
                newGFC[last] = infonode
                newGFC[last][constants._iNTargets].remove('0')

    # Calcula as origens
    for infoGFC in newGFC:
        newGFC[infoGFC][constants._iNSources] = getSource(newGFC, infoGFC)

    calcDistanceFromBegin(newGFC)
    calcDistanceFromEnd(newGFC, numNodes)

    for infoGFC in newGFC:

        # Calcula as distâncias mínimas, máximas e médias até o início
        minDistanceB, maxDistanceB, averageDistanceB = calcMinMaxAvgDistances(newGFC, infoGFC, constants._iNDistancesBegin)
        newGFC[infoGFC][constants._iNDistancesBegin_min] = minDistanceB
        newGFC[infoGFC][constants._iNDistancesBegin_max] = maxDistanceB
        newGFC[infoGFC][constants._iNDistancesBegin_avg] = averageDistanceB

        # Calcula as distâncias mínimas, máximas e médias até o fim
        minDistanceE, maxDistanceE, averageDistanceE = calcMinMaxAvgDistances(newGFC, infoGFC, constants._iNDistancesEnd)
        newGFC[infoGFC][constants._iNDistancesEnd_min] = minDistanceE
        newGFC[infoGFC][constants._iNDistancesEnd_max] = maxDistanceE
        newGFC[infoGFC][constants._iNDistancesEnd_avg] = averageDistanceE

        #Verifica se os nós origens fazem parte do arco primitivo
        for sourceNode in newGFC[infoGFC][constants._iNSources]:
            isPrimitive = isPrimitiveNodeSource(primitiveNodes, sourceNode) or isPrimitiveNodeTarget(primitiveNodes, sourceNode)
            newGFC[infoGFC][constants._iNSourcesIsPrimitive].append(1 if isPrimitive else 0)

        #Verifica se os nós destinos fazem parte do arco primitivo
        for targetNode in newGFC[infoGFC][constants._iNTargets]:
            isPrimitive = isPrimitiveNodeSource(primitiveNodes, targetNode) or isPrimitiveNodeTarget(primitiveNodes, targetNode)
            newGFC[infoGFC][constants._iNTargetIsPrimitive].append(1 if isPrimitive else 0)

    return newGFC, numNodes

def calcMinMaxAvgDistances(newGFC, infoGFC, typeDistance):
    minDistance = None
    maxDistance = None
    average = None

    totalDistance = 0
    count = 0

    for distanceBegin in newGFC[infoGFC][typeDistance]:
        count += 1
        
        intDistanceBegin = int(distanceBegin)
        totalDistance += intDistanceBegin
        if minDistance == None and maxDistance == None:
            minDistance = intDistanceBegin
            maxDistance = intDistanceBegin
        else:
            if intDistanceBegin < minDistance:
                minDistance = intDistanceBegin
            if intDistanceBegin > maxDistance:
                maxDistance = intDistanceBegin

    # Caso a variável count seja 0, significa que é um nó inalcançável
    if count > 0:
        average = totalDistance / count

    return minDistance, maxDistance, average

def isPrimitiveNodeSource(primitiveNodes, node):
    for primitiveNode in primitiveNodes:
        if str(node) in primitiveNode[0]:
            return True
    
    return False

def isPrimitiveNodeTarget(primitiveNodes, node):
    for primitiveNode in primitiveNodes:
        if str(node) in primitiveNode[1]:
            return True
    
    return False

def gfcMain(gfcFile, arcPrimFile, showOutput = False):
    baseFolder = gfcFile[0: str(gfcFile).rindex("/")]
    unitName = gfcFile[str(gfcFile).rindex("/") + 1 : str(gfcFile).rindex(".")]

    gfc, numNodes = getGfc(gfcFile, arcPrimFile, showOutput)

    dotFileName = "{baseFolder}/{unitName}.dot".format(baseFolder = baseFolder, unitName = unitName)
    gfcToDot(gfc, dotFileName)

    pngFileName = "{baseFolder}/{unitName}.png".format(baseFolder = baseFolder, unitName = unitName)
    dotToPng(dotFileName, pngFileName)

    return gfc, numNodes

'''
    Função responsável por transformar um GFC (com nós, arestas, etc) e transformar num arquivo .dot
    How to install dot on Linux: sudo apt-get install graphviz
'''
def gfcToDot(gfc, outputDotFile):
    contentDotFile = "Digraph G {\n"

    for node in gfc:
        for nodeTarget in gfc[node][constants._iNTargets]:
            contentDotFile = "{contentDotFile}\t{node} -> {nodeTarget};\n".format(
                contentDotFile = contentDotFile, node = node, nodeTarget = nodeTarget)

    contentDotFile = "{contentDotFile}}} ".format(contentDotFile = contentDotFile)
    util.write(outputDotFile, contentDotFile)

def dotToPng(dotFileName, pngFileName):
    command = "dot -Tpng -o{pngFileName} {dotFileName}".format(
        pngFileName = pngFileName, dotFileName = dotFileName)
        
    subprocess.call(command, shell=True) 

def gfcUtils_main(baseFolder, gfcFileName):
	prot2PokeMain(gfcFileName)

	filesInFolder = [f for f in listdir(baseFolder) if isfile(join(baseFolder, f))]
	for file in filesInFolder:
		if not str(file).startswith('__') and not file.endswith('main.gfc'):
			file = '{}/{}'.format(baseFolder, file)
			gfc = prepareGFC_basic(util.getContentFromFile(file).replace('\t', ''))
			
			gfcToDot(gfc, file.replace('.gfc', '.dot'))
			dotToPng(file.replace('.gfc', '.dot'), file.replace('.gfc', '.png'))

if __name__ == '__main__':
    #   GFC File Name
    #   Arc Prim File Name
    #   ShowOutput (optional)
    if len(sys.argv) > 3:
        gfcFileName = sys.argv[1]
        arcPrimFile = sys.argv[2]
        showOutput = sys.argv[3]
        gfcMain(gfcFileName, showOutput)
    elif len(sys.argv) > 2:
        gfcFileName = sys.argv[1]
        arcPrimFile = sys.argv[2]
        gfcMain(gfcFileName, arcPrimFile)
    else:
        print ('##### Exit #####')    