code/DG-generating-adjacency-feature-matrix.ipynb

{
 "cells": [
  {
   "cell_type": "markdown",
   "metadata": {},
   "source": [
    "# Generating Adjacency and Feature Matrices for Juliet Dataset"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "markdown",
   "metadata": {},
   "source": [
    "Notebook to generate adjacency matrices of our scripts in the juliet dataset to be used as input for our neural network model. We take the AST trees from the python clang bindings and then create ajacency matrices for the edges and feature matrices for the code properties."
   ]
  },
  {
   "cell_type": "markdown",
   "metadata": {},
   "source": [
    "# Import and Preprocess Dataset"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "code",
   "execution_count": 2,
   "metadata": {},
   "outputs": [
    {
     "name": "stderr",
     "output_type": "stream",
     "text": [
      "/usr/local/lib/python3.6/dist-packages/tqdm/autonotebook/__init__.py:14: TqdmExperimentalWarning: Using `tqdm.autonotebook.tqdm` in notebook mode. Use `tqdm.tqdm` instead to force console mode (e.g. in jupyter console)\n",
      "  \" (e.g. in jupyter console)\", TqdmExperimentalWarning)\n"
     ]
    }
   ],
   "source": [
    "import ast\n",
    "import pickle\n",
    "import numpy as np\n",
    "import pandas as pd\n",
    "from scipy import sparse\n",
    "import networkx as nx\n",
    "from preprocess_code import *"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "code",
   "execution_count": 47,
   "metadata": {},
   "outputs": [],
   "source": [
    "data = pd.read_csv(\"../data/buffer_overflow_data.csv.gz\")"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "code",
   "execution_count": 7,
   "metadata": {},
   "outputs": [],
   "source": [
    "with open(\"../data/adj.pickle\",'rb') as f:\n",
    "    adj = pickle.load(f)"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "code",
   "execution_count": 48,
   "metadata": {},
   "outputs": [],
   "source": [
    "labels = data.copy()\n",
    "del labels['Unnamed: 0']\n",
    "del labels['Unnamed: 0.1']\n",
    "del labels['filename']\n",
    "del labels['code']\n",
    "del labels['flaw']\n",
    "del labels['flaw_loc']\n",
    "labels = labels.drop_duplicates().sort_values('testcase_ID').reset_index(drop=True)"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "code",
   "execution_count": 49,
   "metadata": {},
   "outputs": [],
   "source": [
    "adj = adj.rename(columns={0: 'testcase_ID', 1: 'matrix'})"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "code",
   "execution_count": 50,
   "metadata": {},
   "outputs": [],
   "source": [
    "adj_df = pd.merge(labels, adj, on='testcase_ID')"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "code",
   "execution_count": 51,
   "metadata": {},
   "outputs": [],
   "source": [
    "adj_df = adj_df[['testcase_ID', 'matrix', 'bug']]"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "code",
   "execution_count": 52,
   "metadata": {},
   "outputs": [],
   "source": [
    "adj_df['matrix_size'] = adj_df.matrix.apply(lambda x: x.shape[0])"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "code",
   "execution_count": 53,
   "metadata": {},
   "outputs": [],
   "source": [
    "matrix_size = 614\n",
    "adj_df = adj_df[adj_df['matrix_size'] <= matrix_size]"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "code",
   "execution_count": 54,
   "metadata": {},
   "outputs": [],
   "source": [
    "dat = data[data.set_index(['testcase_ID']).index.isin(adj_df.set_index(['testcase_ID']).index)]"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "code",
   "execution_count": 31,
   "metadata": {},
   "outputs": [],
   "source": [
    "np.random.seed(1248)"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "markdown",
   "metadata": {},
   "source": [
    "## Adjacency Matrices"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "code",
   "execution_count": 62,
   "metadata": {},
   "outputs": [],
   "source": [
    "def generate_edge_list1(testcase, **kwargs):\n",
    "    \"\"\"\n",
    "    Takes in a list of files/datapoints from juliet.csv.zip \n",
    "    or (as loaded with pandas) matching one particular testcase, \n",
    "    and returns an edge list of its graph representation.\n",
    "    \"\"\"\n",
    "    parse_list = [\n",
    "        (datapoint.filename, datapoint.code)\n",
    "        for datapoint in testcase.itertuples()\n",
    "    ]\n",
    "\n",
    "    primary = find_primary_source_file(testcase)\n",
    "\n",
    "    # Parse the source code with clang, and get out an ast:\n",
    "    index = clang.cindex.Index.create()\n",
    "    translation_unit = index.parse(\n",
    "        path=primary.filename,\n",
    "        unsaved_files=parse_list,\n",
    "    )\n",
    "    ast_root = translation_unit.cursor\n",
    "\n",
    "    # Memoise/concretise the ast so that we can consistently\n",
    "    # modify it, then number each node in the tree uniquely.\n",
    "    concretise_ast(ast_root)\n",
    "    number_ast_nodes(ast_root)\n",
    "\n",
    "    # Next, construct an edge list for the graph2vec input:\n",
    "    edgelist = generate_edgelist(ast_root)\n",
    "    \n",
    "    edgelist_representation = {\n",
    "        \"edges\": edgelist,\n",
    "    }\n",
    "\n",
    "    # Explicitly delete clang objects\n",
    "    del translation_unit\n",
    "    del ast_root\n",
    "    del index\n",
    "\n",
    "    return json.dumps(edgelist_representation)"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "code",
   "execution_count": null,
   "metadata": {},
   "outputs": [],
   "source": [
    "dask_data = dd.from_pandas(data, npartitions=20)\n",
    "\n",
    "generate the graphs for all the testcases in the dataset \n",
    "\n",
    "graphs = data.groupby(['testcase_ID']).apply(\n",
    "        generate_edge_list1,\n",
    "        axis='columns',\n",
    "        meta=('generate_edge_list', 'unicode'),\n",
    "    )"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "code",
   "execution_count": null,
   "metadata": {},
   "outputs": [],
   "source": [
    "def gen_adj_matrix1(testcase):\n",
    "    \n",
    "    \"\"\"\n",
    "    Takes in a list of files/datapoints from buffer_overflow_data.csv.gz \n",
    "    matching one particular testcase, and generates an adjacency matrix \n",
    "    from the edgelist created.\n",
    "    \"\"\"\n",
    "    \n",
    "    # extracting the list of edges \n",
    "\n",
    "    x = testcase.split('edges\": ')\n",
    "    x = x[1].split('}')\n",
    "    x = ast.literal_eval(x[0])\n",
    "    \n",
    "#     return x\n",
    "\n",
    "    # generating the matrix\n",
    "    \n",
    "    G = nx.Graph()\n",
    "\n",
    "    G.add_edges_from(x)\n",
    "\n",
    "    A = nx.adjacency_matrix(G)\n",
    "\n",
    "    B = A.todense()\n",
    "\n",
    "    return B"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "code",
   "execution_count": 16,
   "metadata": {},
   "outputs": [],
   "source": [
    "# create a dataframe containing the testcase ID and its adjacency matrix \n",
    "adjacency_df = pd.DataFrame()"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "code",
   "execution_count": 17,
   "metadata": {},
   "outputs": [],
   "source": [
    "adjacency_df['testcase_ID'] = data.testcase_ID.drop_duplicates()"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "code",
   "execution_count": 18,
   "metadata": {
    "collapsed": true
   },
   "outputs": [
    {
     "ename": "NameError",
     "evalue": "name 'graphs' is not defined",
     "output_type": "error",
     "traceback": [
      "\u001b[0;31m---------------------------------------------------------------------------\u001b[0m",
      "\u001b[0;31mNameError\u001b[0m                                 Traceback (most recent call last)",
      "\u001b[0;32m<ipython-input-18-5cb3589be10b>\u001b[0m in \u001b[0;36m<module>\u001b[0;34m\u001b[0m\n\u001b[1;32m      2\u001b[0m \u001b[0;34m\u001b[0m\u001b[0m\n\u001b[1;32m      3\u001b[0m \u001b[0;31m# adj_matrices = graphs.apply(gen_adj_matrix1, meta = ('generate_adj_matrices', 'O'))\u001b[0m\u001b[0;34m\u001b[0m\u001b[0;34m\u001b[0m\u001b[0;34m\u001b[0m\u001b[0m\n\u001b[0;32m----> 4\u001b[0;31m \u001b[0madj_matrices\u001b[0m \u001b[0;34m=\u001b[0m \u001b[0mgraphs\u001b[0m\u001b[0;34m.\u001b[0m\u001b[0mapply\u001b[0m\u001b[0;34m(\u001b[0m\u001b[0mgen_adj_matrix1\u001b[0m\u001b[0;34m)\u001b[0m\u001b[0;34m\u001b[0m\u001b[0;34m\u001b[0m\u001b[0m\n\u001b[0m",
      "\u001b[0;31mNameError\u001b[0m: name 'graphs' is not defined"
     ]
    }
   ],
   "source": [
    "# kernel dies when there are more than 200 datapoints\n",
    "\n",
    "adj_matrices = graphs.apply(gen_adj_matrix1, meta = ('generate_adj_matrices', 'O'))\n",
    "adj_matrices = graphs.apply(gen_adj_matrix1)"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "code",
   "execution_count": 19,
   "metadata": {
    "collapsed": true
   },
   "outputs": [
    {
     "ename": "NameError",
     "evalue": "name 'adj_matrices' is not defined",
     "output_type": "error",
     "traceback": [
      "\u001b[0;31m---------------------------------------------------------------------------\u001b[0m",
      "\u001b[0;31mNameError\u001b[0m                                 Traceback (most recent call last)",
      "\u001b[0;32m<ipython-input-19-95c2d827c74c>\u001b[0m in \u001b[0;36m<module>\u001b[0;34m\u001b[0m\n\u001b[1;32m      1\u001b[0m \u001b[0;31m# adj_matrices = pd.DataFrame(adj_matrices)\u001b[0m\u001b[0;34m\u001b[0m\u001b[0;34m\u001b[0m\u001b[0;34m\u001b[0m\u001b[0m\n\u001b[0;32m----> 2\u001b[0;31m \u001b[0madj_matrices\u001b[0m \u001b[0;34m=\u001b[0m \u001b[0madj_matrices\u001b[0m\u001b[0;34m.\u001b[0m\u001b[0mto_frame\u001b[0m\u001b[0;34m(\u001b[0m\u001b[0;34m)\u001b[0m\u001b[0;34m\u001b[0m\u001b[0;34m\u001b[0m\u001b[0m\n\u001b[0m",
      "\u001b[0;31mNameError\u001b[0m: name 'adj_matrices' is not defined"
     ]
    }
   ],
   "source": [
    "adj_matrices = pd.DataFrame(adj_matrices)\n",
    "adj_matrices = adj_matrices.to_frame()"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "code",
   "execution_count": 20,
   "metadata": {
    "collapsed": true
   },
   "outputs": [
    {
     "ename": "NameError",
     "evalue": "name 'adj_matrices' is not defined",
     "output_type": "error",
     "traceback": [
      "\u001b[0;31m---------------------------------------------------------------------------\u001b[0m",
      "\u001b[0;31mNameError\u001b[0m                                 Traceback (most recent call last)",
      "\u001b[0;32m<ipython-input-20-e435eabdde2c>\u001b[0m in \u001b[0;36m<module>\u001b[0;34m\u001b[0m\n\u001b[1;32m      2\u001b[0m \u001b[0;34m\u001b[0m\u001b[0m\n\u001b[1;32m      3\u001b[0m \u001b[0;31m# adj_matrices = adj_matrices.compute()\u001b[0m\u001b[0;34m\u001b[0m\u001b[0;34m\u001b[0m\u001b[0;34m\u001b[0m\u001b[0m\n\u001b[0;32m----> 4\u001b[0;31m \u001b[0madj_matrices\u001b[0m \u001b[0;34m=\u001b[0m \u001b[0madj_matrices\u001b[0m\u001b[0;34m.\u001b[0m\u001b[0mreset_index\u001b[0m\u001b[0;34m(\u001b[0m\u001b[0mlevel\u001b[0m\u001b[0;34m=\u001b[0m\u001b[0;34m'testcase_ID'\u001b[0m\u001b[0;34m)\u001b[0m\u001b[0;34m\u001b[0m\u001b[0;34m\u001b[0m\u001b[0m\n\u001b[0m",
      "\u001b[0;31mNameError\u001b[0m: name 'adj_matrices' is not defined"
     ]
    }
   ],
   "source": [
    "adj_matrices = adj_matrices.compute()\n",
    "adj_matrices = adj_matrices.reset_index(level='testcase_ID')"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "code",
   "execution_count": 12,
   "metadata": {
    "scrolled": true
   },
   "outputs": [],
   "source": [
    "adjacency_df['adj_matrix'] = adj_matrices[0]"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "code",
   "execution_count": 13,
   "metadata": {},
   "outputs": [],
   "source": [
    "adj_df = adjacency_df.dropna()"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "code",
   "execution_count": 14,
   "metadata": {},
   "outputs": [],
   "source": [
    "adj_df.to_csv(\"../data/adj_df.csv.gz\")"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "markdown",
   "metadata": {},
   "source": [
    "## Feature Matrices"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "code",
   "execution_count": 55,
   "metadata": {},
   "outputs": [],
   "source": [
    "dat = dd.from_pandas(dat, npartitions=20)\n",
    "ast_roots = dat.groupby(['testcase_ID']).apply(generate_ast_roots,axis='columns',\n",
    "        meta=('generate_ast_roots', 'unicode'),)"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "markdown",
   "metadata": {},
   "source": [
    "Manually extracting the node properties relating to 'alloc', 'sizeOf' and 'writeToPointer' from clang generated ASTs."
   ]
  },
  {
   "cell_type": "code",
   "execution_count": 56,
   "metadata": {},
   "outputs": [],
   "source": [
    "alloc_list = ['__builtin_alloca', \n",
    "              '__alloc', \n",
    "              'malloc', \n",
    "              'valloc', \n",
    "              '__alloc_on_copy', \n",
    "              '__alloc_on_move', \n",
    "              'calloc', \n",
    "              'realloc', \n",
    "              'alloca',\n",
    "              'ALLOCA'\n",
    "             ]\n",
    "\n",
    "sizeOf_list = ['std::aligned_storage<sizeof(_Tp), __alignof(_Tp)>'\n",
    "              ]\n",
    "\n",
    "writeToPointer_list = ['__builtin_memmove', \n",
    "                       '__builtin_memcpy', \n",
    "                       'wmempcpy', \n",
    "                       'wmemmove'\n",
    "                      ]"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "code",
   "execution_count": 57,
   "metadata": {},
   "outputs": [],
   "source": [
    "def generate_features_matrix_test(ast_root):\n",
    "    \"\"\"\n",
    "    Given a concretised & numbered clang ast, returns a matrix of one hot encoded features of node names kind and \n",
    "    whether it's alloc/writeToPointer/sizeOf/other, i.e. our feature matrix\n",
    "    \"\"\"\n",
    "    index = []\n",
    "    kind = {}\n",
    "    spelling = {}\n",
    "    \n",
    "\n",
    "    def walk_tree_and_set_properties(node):\n",
    "        out_degree = len(node.children)\n",
    "        in_degree = 1\n",
    "        degree = out_degree + in_degree\n",
    "        \n",
    "        index.append(node.identifier)\n",
    "        \n",
    "        kind[node.identifier] = node.kind\n",
    "        spelling[node.identifier] = node.spelling\n",
    "        \n",
    "        if str(node.spelling) in writeToPointer_list:\n",
    "            spelling[node.identifier] = 'WriteToPointer'\n",
    "        \n",
    "        elif str(node.spelling) in sizeOf_list:\n",
    "            spelling[node.identifier] = 'SizeOf'\n",
    "            \n",
    "        elif str(node.spelling) in alloc_list:\n",
    "            spelling[node.identifier] = 'Alloca'\n",
    "        \n",
    "        else:\n",
    "            spelling[node.identifier] = ''\n",
    "        \n",
    "\n",
    "        for child in node.children:\n",
    "            walk_tree_and_set_properties(child)\n",
    "\n",
    "    walk_tree_and_set_properties(ast_root)\n",
    "    \n",
    "#     return index\n",
    "    \n",
    "    d = {'Identifier': index, 'kind': list(str(kind.values()), 'spelling': list(spelling.values())}\n",
    "        \n",
    "    ast_df = pd.DataFrame(data = d)\n",
    "    return ast_df"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "markdown",
   "metadata": {},
   "source": [
    "Generating a dictionary of node features to be later used as column names in the feature matrices."
   ]
  },
  {
   "cell_type": "code",
   "execution_count": 58,
   "metadata": {
    "collapsed": true
   },
   "outputs": [
    {
     "name": "stdout",
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      "68973\n",
      "68986\n",
      "68988\n",
      "69151\n",
      "69328\n",
      "69373\n",
      "69374\n",
      "69439\n",
      "69528\n",
      "69569\n",
      "69576\n",
      "69678\n",
      "69807\n",
      "70193\n",
      "70195\n",
      "70721\n",
      "70862\n",
      "70870\n",
      "70968\n",
      "71160\n",
      "71352\n",
      "71358\n",
      "71439\n",
      "71543\n",
      "71544\n",
      "71587\n",
      "71629\n",
      "71678\n",
      "71683\n",
      "71926\n",
      "72127\n",
      "72256\n",
      "72264\n",
      "72589\n",
      "72596\n",
      "72600\n",
      "72692\n",
      "72832\n",
      "73118\n",
      "73119\n",
      "73170\n",
      "73176\n",
      "73321\n",
      "73351\n",
      "231463\n",
      "231496\n",
      "231513\n",
      "231518\n",
      "231549\n",
      "231578\n",
      "231579\n",
      "231588\n",
      "231611\n",
      "231635\n",
      "231653\n",
      "231655\n",
      "231704\n",
      "231714\n",
      "231722\n",
      "231737\n",
      "231771\n",
      "231774\n",
      "231775\n",
      "231787\n",
      "231789\n",
      "231847\n",
      "231856\n",
      "231869\n",
      "231909\n",
      "232004\n",
      "232033\n",
      "232131\n",
      "232140\n",
      "232144\n",
      "232238\n",
      "232262\n",
      "232396\n",
      "232404\n",
      "232479\n",
      "232486\n",
      "232498\n",
      "232521\n",
      "232530\n",
      "232537\n",
      "232544\n",
      "232563\n",
      "232579\n",
      "232587\n",
      "232627\n",
      "232710\n",
      "232726\n",
      "232735\n",
      "232771\n",
      "232786\n",
      "232789\n",
      "232792\n",
      "232821\n",
      "232823\n",
      "232854\n",
      "232887\n",
      "232919\n",
      "232929\n",
      "232950\n",
      "232951\n",
      "232955\n",
      "232968\n",
      "232969\n",
      "232975\n",
      "232978\n",
      "232993\n",
      "233007\n",
      "233011\n",
      "233015\n",
      "233060\n",
      "233105\n",
      "233112\n",
      "233130\n",
      "233137\n",
      "233138\n",
      "233171\n",
      "233172\n",
      "233173\n",
      "233248\n",
      "233276\n",
      "233283\n",
      "233342\n",
      "233368\n",
      "233388\n",
      "233389\n",
      "233417\n",
      "233418\n",
      "233471\n",
      "233536\n",
      "233548\n",
      "233559\n",
      "233598\n",
      "233611\n",
      "233636\n",
      "233653\n",
      "233678\n",
      "233682\n",
      "233691\n",
      "233692\n",
      "233749\n",
      "233752\n",
      "233793\n",
      "233823\n",
      "233943\n",
      "233950\n",
      "234025\n",
      "234051\n",
      "234058\n",
      "234065\n",
      "234070\n",
      "234092\n",
      "234094\n",
      "234154\n",
      "234156\n",
      "234162\n",
      "234205\n",
      "234213\n",
      "234215\n",
      "234226\n"
     ]
    }
   ],
   "source": [
    "ast_list = []\n",
    "testcase_list = []\n",
    "ast_bag = {}\n",
    "\n",
    "for index, row in ast_roots.iteritems():\n",
    "    print(index)\n",
    "    # colnames\n",
    "    eg = generate_features_matrix_test(row)\n",
    "    ast_bag[index] = eg"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "code",
   "execution_count": 113,
   "metadata": {},
   "outputs": [],
   "source": [
    "import pickle\n",
    "with open(\"../data/ast_bag_list.pickle\",'wb') as f:\n",
    "    pickle.dump(ast_bag_list,f)"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "markdown",
   "metadata": {},
   "source": [
    "Load pickle:"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "code",
   "execution_count": 3,
   "metadata": {},
   "outputs": [],
   "source": [
    "import pickle\n",
    "\n",
    "with open(\"../data/ast_bag_dic.pickle\",'rb') as f:\n",
    "    ast_bag = pickle.load(f)\n",
    "with open(\"../data/ast_bag_list.pickle\",'rb') as f:\n",
    "    ast_bag_list = pickle.load(f)"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "code",
   "execution_count": 4,
   "metadata": {},
   "outputs": [],
   "source": [
    "ast_bag_list = list(ast_bag.values())"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "code",
   "execution_count": 5,
   "metadata": {},
   "outputs": [],
   "source": [
    "ast_list = []\n",
    "for ast in ast_bag_list:\n",
    "    ast_list.extend(list(ast.kind))"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "code",
   "execution_count": 8,
   "metadata": {},
   "outputs": [],
   "source": [
    "# convert order into string\n",
    "order = [str(i) for i in set(ast_list)]\n",
    "order.extend(['spelling_Alloca','spelling_SizeOf','spelling_WriteToPointer'])"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "code",
   "execution_count": 9,
   "metadata": {
    "scrolled": true
   },
   "outputs": [
    {
     "data": {
      "text/plain": [
       "['CursorKind.DECL_STMT',\n",
       " 'CursorKind.CHARACTER_LITERAL',\n",
       " 'CursorKind.PAREN_EXPR',\n",
       " 'CursorKind.UNARY_OPERATOR',\n",
       " 'CursorKind.ARRAY_SUBSCRIPT_EXPR',\n",
       " 'CursorKind.LABEL_STMT',\n",
       " 'CursorKind.BINARY_OPERATOR',\n",
       " 'CursorKind.UNEXPOSED_ATTR',\n",
       " 'CursorKind.COMPOUND_STMT',\n",
       " 'CursorKind.CASE_STMT',\n",
       " 'CursorKind.TRANSLATION_UNIT',\n",
       " 'CursorKind.DEFAULT_STMT',\n",
       " 'CursorKind.CSTYLE_CAST_EXPR',\n",
       " 'CursorKind.IF_STMT',\n",
       " 'CursorKind.UNEXPOSED_DECL',\n",
       " 'CursorKind.STRUCT_DECL',\n",
       " 'CursorKind.SWITCH_STMT',\n",
       " 'CursorKind.INIT_LIST_EXPR',\n",
       " 'CursorKind.UNION_DECL',\n",
       " 'CursorKind.CXX_ACCESS_SPEC_DECL',\n",
       " 'CursorKind.WHILE_STMT',\n",
       " 'CursorKind.CLASS_DECL',\n",
       " 'CursorKind.ASM_LABEL_ATTR',\n",
       " 'CursorKind.FIELD_DECL',\n",
       " 'CursorKind.PURE_ATTR',\n",
       " 'CursorKind.FOR_STMT',\n",
       " 'CursorKind.TYPE_REF',\n",
       " 'CursorKind.GNU_NULL_EXPR',\n",
       " 'CursorKind.GOTO_STMT',\n",
       " 'CursorKind.CXX_BASE_SPECIFIER',\n",
       " 'CursorKind.FUNCTION_DECL',\n",
       " 'CursorKind.VAR_DECL',\n",
       " 'CursorKind.PARM_DECL',\n",
       " 'CursorKind.BREAK_STMT',\n",
       " 'CursorKind.LABEL_REF',\n",
       " 'CursorKind.RETURN_STMT',\n",
       " 'CursorKind.CXX_NEW_EXPR',\n",
       " 'CursorKind.CXX_DELETE_EXPR',\n",
       " 'CursorKind.UNEXPOSED_EXPR',\n",
       " 'CursorKind.CXX_UNARY_EXPR',\n",
       " 'CursorKind.DECL_REF_EXPR',\n",
       " 'CursorKind.TYPEDEF_DECL',\n",
       " 'CursorKind.MEMBER_REF_EXPR',\n",
       " 'CursorKind.CXX_METHOD',\n",
       " 'CursorKind.CALL_EXPR',\n",
       " 'CursorKind.NAMESPACE',\n",
       " 'CursorKind.CONSTRUCTOR',\n",
       " 'CursorKind.INTEGER_LITERAL',\n",
       " 'CursorKind.DESTRUCTOR',\n",
       " 'CursorKind.FLOATING_LITERAL',\n",
       " 'CursorKind.NULL_STMT',\n",
       " 'CursorKind.STRING_LITERAL',\n",
       " 'spelling_Alloca',\n",
       " 'spelling_SizeOf',\n",
       " 'spelling_WriteToPointer']"
      ]
     },
     "execution_count": 9,
     "metadata": {},
     "output_type": "execute_result"
    }
   ],
   "source": [
    "order"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "markdown",
   "metadata": {},
   "source": [
    "One-hot encoding the columns:"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "code",
   "execution_count": 10,
   "metadata": {},
   "outputs": [],
   "source": [
    "def ast_dummy(ast_df):\n",
    "    '''\n",
    "    Given a concretised & numbered clang ast, returns a dataframe with one-hot encoded columns of node features\n",
    "    for each node in the tree.\n",
    "    '''\n",
    "    \n",
    "    ast_df = ast_df.set_index('Identifier')\n",
    "#     import pdb; pdb.set_trace()\n",
    "    dum_df = pd.get_dummies(ast_df, prefix=['kind', 'spelling'])\n",
    "\n",
    "    dum_df = dum_df.drop('spelling_', axis=1)\n",
    "\n",
    "    for col in dum_df.filter(regex='kind_*').columns:\n",
    "        dum_df = dum_df.rename(columns = {col: col.replace('kind_', '')})\n",
    "\n",
    "\n",
    "    #     df_merge_col = pd.merge(dum_df, matrix_df, on='Identifier')\n",
    "#     set(ast_list)\n",
    "    for i in order:\n",
    "        if i not in dum_df.columns:\n",
    "            dum_df[i]=0\n",
    "    \n",
    "    \n",
    "    return dum_df[order]"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "markdown",
   "metadata": {},
   "source": [
    "Test for ten datapoints:"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "code",
   "execution_count": 18,
   "metadata": {},
   "outputs": [
    {
     "name": "stdout",
     "output_type": "stream",
     "text": [
      "-234271\n",
      "-234259\n",
      "-234243\n",
      "-234233\n",
      "-234213\n",
      "-234132\n",
      "-234110\n",
      "-234101\n",
      "-234084\n",
      "-234063\n"
     ]
    }
   ],
   "source": [
    "df = []\n",
    "\n",
    "for key in list(ast_bag.keys())[0:10]:\n",
    "    print(key)\n",
    "#     ast_bag[key] = ast_dummy(ast_bag[key])\n",
    "    t = ast_dummy(ast_bag[key])\n",
    "    df.append([key, sparse.csr_matrix(ast_dummy(ast_bag[key]))])"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "code",
   "execution_count": 14,
   "metadata": {},
   "outputs": [],
   "source": [
    "def sparse_transfer(key):\n",
    "    return [key, sparse.csr_matrix(ast_dummy(ast_bag[key]))]"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "markdown",
   "metadata": {},
   "source": [
    "Generate a list of matrices for each testcase ID:"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "code",
   "execution_count": 21,
   "metadata": {},
   "outputs": [],
   "source": [
    "feature_matrix = list(map(sparse_transfer,list(ast_bag.keys())))"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "markdown",
   "metadata": {},
   "source": [
    "Store matrices in a dataframe."
   ]
  },
  {
   "cell_type": "code",
   "execution_count": 23,
   "metadata": {},
   "outputs": [],
   "source": [
    "matrix = pd.DataFrame(feature_matrix)"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "code",
   "execution_count": 25,
   "metadata": {},
   "outputs": [],
   "source": [
    "with open(\"../data/feature_matrix.pickle\",'wb') as f:\n",
    "    pickle.dump(matrix, f)"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "code",
   "execution_count": 144,
   "metadata": {
    "collapsed": true
   },
   "outputs": [
    {
     "name": "stdout",
     "output_type": "stream",
     "text": [
      "-234271\n",
      "-234259\n",
      "-234243\n",
      "-234233\n",
      "-234213\n",
      "-234132\n",
      "-234110\n",
      "-234101\n",
      "-234084\n",
      "-234063\n",
      "-234029\n",
      "-234025\n",
      "-234024\n",
      "-234023\n",
      "-234018\n",
      "-233998\n",
      "-233903\n",
      "-233878\n",
      "-233873\n",
      "-233860\n",
      "-233856\n",
      "-233800\n",
      "-233773\n",
      "-233755\n",
      "-233712\n",
      "-233667\n",
      "-233652\n",
      "-233632\n",
      "-233555\n",
      "-233493\n",
      "-233425\n",
      "-233410\n",
      "-233408\n",
      "-233386\n",
      "-233364\n",
      "-233361\n",
      "-233348\n",
      "-233325\n",
      "-233303\n",
      "-233281\n",
      "-233219\n",
      "-233171\n",
      "-233162\n",
      "-233157\n",
      "-233119\n",
      "-233081\n",
      "-233007\n",
      "-232993\n",
      "-232964\n",
      "-232959\n",
      "-232951\n",
      "-232930\n",
      "-232922\n",
      "-232899\n",
      "-232867\n",
      "-232860\n",
      "-232842\n",
      "-232824\n",
      "-232763\n",
      "-232741\n",
      "-232734\n",
      "-232709\n",
      "-232675\n",
      "-232666\n",
      "-232660\n",
      "-232602\n",
      "-232579\n",
      "-232566\n",
      "-232560\n",
      "-232496\n",
      "-232435\n",
      "-232421\n",
      "-232310\n",
      "-232295\n",
      "-232270\n",
      "-232217\n",
      "-232096\n",
      "-232094\n",
      "-232082\n",
      "-232009\n",
      "-231989\n",
      "-231984\n",
      "-231972\n",
      "-231971\n",
      "-231967\n",
      "-231920\n",
      "-231911\n",
      "-231858\n",
      "-231833\n",
      "-231806\n",
      "-231784\n",
      "-231764\n",
      "-231758\n",
      "-231752\n",
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      "232823\n",
      "232854\n",
      "232887\n",
      "232919\n",
      "232929\n",
      "232950\n",
      "232951\n",
      "232955\n",
      "232968\n",
      "232969\n",
      "232975\n",
      "232978\n",
      "232993\n",
      "233007\n",
      "233011\n",
      "233015\n",
      "233060\n",
      "233105\n",
      "233112\n",
      "233130\n",
      "233137\n",
      "233138\n",
      "233171\n",
      "233172\n",
      "233173\n",
      "233248\n",
      "233276\n",
      "233283\n",
      "233342\n",
      "233368\n",
      "233388\n",
      "233389\n",
      "233417\n",
      "233418\n",
      "233471\n",
      "233536\n",
      "233548\n",
      "233559\n",
      "233598\n",
      "233611\n",
      "233636\n",
      "233653\n",
      "233678\n",
      "233682\n",
      "233691\n",
      "233692\n",
      "233749\n",
      "233752\n",
      "233793\n",
      "233823\n",
      "233943\n",
      "233950\n",
      "234025\n",
      "234051\n",
      "234058\n",
      "234065\n",
      "234070\n",
      "234092\n",
      "234094\n",
      "234154\n",
      "234156\n",
      "234162\n",
      "234205\n",
      "234213\n",
      "234215\n",
      "234226\n"
     ]
    }
   ],
   "source": [
    "# if we want to check later maybe this code is useful to look what it looks like in the dataframe with columns name\n",
    "# ast_sparse = {}\n",
    "# for key in list(ast_bag.keys()):\n",
    "#     print(key)\n",
    "#     ast_bag[key] = ast_dummy(ast_bag[key])\n",
    "#     ast_sparse.update({key: sparse.csr_matrix(ast_bag[key])})"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "code",
   "execution_count": 154,
   "metadata": {},
   "outputs": [],
   "source": [
    "# with open(\"../data/ast_bag_with_dummy_dataframe.pickle\",'wb') as f:\n",
    "#     pickle.dump(ast_bag,f)"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "code",
   "execution_count": 182,
   "metadata": {},
   "outputs": [],
   "source": [
    "# temp = set(list(ast_bag[233998].columns))"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "code",
   "execution_count": 246,
   "metadata": {},
   "outputs": [],
   "source": [
    "# for i in (ast_bag[233998].columns):\n",
    "#     ast_list.remove(i)"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "code",
   "execution_count": 184,
   "metadata": {},
   "outputs": [],
   "source": [
    "# temp.add('spelling_SizeOf')"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "code",
   "execution_count": 186,
   "metadata": {},
   "outputs": [],
   "source": [
    "# ast_list = temp"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "code",
   "execution_count": 188,
   "metadata": {},
   "outputs": [],
   "source": [
    "# import numpy as np\n",
    "# from scipy import sparse"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "code",
   "execution_count": 189,
   "metadata": {},
   "outputs": [],
   "source": [
    "# sA = sparse.csr_matrix(ast_bag[233998]) "
   ]
  },
  {
   "cell_type": "code",
   "execution_count": 204,
   "metadata": {},
   "outputs": [],
   "source": [
    "# test = ast_bag[233998]"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "code",
   "execution_count": 205,
   "metadata": {},
   "outputs": [],
   "source": [
    "# def ast_to_sparse(data):\n",
    "#     for i in set(ast_list):\n",
    "#         if i not in data.columns:\n",
    "#             data[i]=0\n",
    "#     return data"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "code",
   "execution_count": 206,
   "metadata": {},
   "outputs": [],
   "source": [
    "# da =  ast_to_sparse(test)"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "code",
   "execution_count": 171,
   "metadata": {
    "collapsed": true
   },
   "outputs": [
    {
     "data": {
      "text/html": [
       "<div>\n",
       "<style scoped>\n",
       "    .dataframe tbody tr th:only-of-type {\n",
       "        vertical-align: middle;\n",
       "    }\n",
       "\n",
       "    .dataframe tbody tr th {\n",
       "        vertical-align: top;\n",
       "    }\n",
       "\n",
       "    .dataframe thead th {\n",
       "        text-align: right;\n",
       "    }\n",
       "</style>\n",
       "<table border=\"1\" class=\"dataframe\">\n",
       "  <thead>\n",
       "    <tr style=\"text-align: right;\">\n",
       "      <th></th>\n",
       "      <th>spelling_Alloca</th>\n",
       "      <th>spelling_WriteToPointer</th>\n",
       "    </tr>\n",
       "    <tr>\n",
       "      <th>Identifier</th>\n",
       "      <th></th>\n",
       "      <th></th>\n",
       "    </tr>\n",
       "  </thead>\n",
       "  <tbody>\n",
       "    <tr>\n",
       "      <th>1</th>\n",
       "      <td>0</td>\n",
       "      <td>0</td>\n",
       "    </tr>\n",
       "    <tr>\n",
       "      <th>2</th>\n",
       "      <td>0</td>\n",
       "      <td>0</td>\n",
       "    </tr>\n",
       "    <tr>\n",
       "      <th>3</th>\n",
       "      <td>0</td>\n",
       "      <td>0</td>\n",
       "    </tr>\n",
       "    <tr>\n",
       "      <th>4</th>\n",
       "      <td>0</td>\n",
       "      <td>0</td>\n",
       "    </tr>\n",
       "    <tr>\n",
       "      <th>5</th>\n",
       "      <td>0</td>\n",
       "      <td>0</td>\n",
       "    </tr>\n",
       "    <tr>\n",
       "      <th>6</th>\n",
       "      <td>0</td>\n",
       "      <td>0</td>\n",
       "    </tr>\n",
       "    <tr>\n",
       "      <th>7</th>\n",
       "      <td>0</td>\n",
       "      <td>0</td>\n",
       "    </tr>\n",
       "    <tr>\n",
       "      <th>8</th>\n",
       "      <td>0</td>\n",
       "      <td>0</td>\n",
       "    </tr>\n",
       "    <tr>\n",
       "      <th>9</th>\n",
       "      <td>0</td>\n",
       "      <td>0</td>\n",
       "    </tr>\n",
       "    <tr>\n",
       "      <th>10</th>\n",
       "      <td>0</td>\n",
       "      <td>0</td>\n",
       "    </tr>\n",
       "    <tr>\n",
       "      <th>11</th>\n",
       "      <td>0</td>\n",
       "      <td>0</td>\n",
       "    </tr>\n",
       "    <tr>\n",
       "      <th>12</th>\n",
       "      <td>0</td>\n",
       "      <td>0</td>\n",
       "    </tr>\n",
       "    <tr>\n",
       "      <th>13</th>\n",
       "      <td>0</td>\n",
       "      <td>0</td>\n",
       "    </tr>\n",
       "    <tr>\n",
       "      <th>14</th>\n",
       "      <td>0</td>\n",
       "      <td>0</td>\n",
       "    </tr>\n",
       "    <tr>\n",
       "      <th>15</th>\n",
       "      <td>0</td>\n",
       "      <td>0</td>\n",
       "    </tr>\n",
       "    <tr>\n",
       "      <th>16</th>\n",
       "      <td>0</td>\n",
       "      <td>0</td>\n",
       "    </tr>\n",
       "    <tr>\n",
       "      <th>17</th>\n",
       "      <td>0</td>\n",
       "      <td>0</td>\n",
       "    </tr>\n",
       "    <tr>\n",
       "      <th>18</th>\n",
       "      <td>0</td>\n",
       "      <td>0</td>\n",
       "    </tr>\n",
       "    <tr>\n",
       "      <th>19</th>\n",
       "      <td>0</td>\n",
       "      <td>0</td>\n",
       "    </tr>\n",
       "    <tr>\n",
       "      <th>20</th>\n",
       "      <td>0</td>\n",
       "      <td>0</td>\n",
       "    </tr>\n",
       "    <tr>\n",
       "      <th>21</th>\n",
       "      <td>0</td>\n",
       "      <td>0</td>\n",
       "    </tr>\n",
       "    <tr>\n",
       "      <th>22</th>\n",
       "      <td>0</td>\n",
       "      <td>0</td>\n",
       "    </tr>\n",
       "    <tr>\n",
       "      <th>23</th>\n",
       "      <td>0</td>\n",
       "      <td>0</td>\n",
       "    </tr>\n",
       "    <tr>\n",
       "      <th>24</th>\n",
       "      <td>0</td>\n",
       "      <td>0</td>\n",
       "    </tr>\n",
       "    <tr>\n",
       "      <th>25</th>\n",
       "      <td>0</td>\n",
       "      <td>0</td>\n",
       "    </tr>\n",
       "    <tr>\n",
       "      <th>26</th>\n",
       "      <td>0</td>\n",
       "      <td>0</td>\n",
       "    </tr>\n",
       "    <tr>\n",
       "      <th>27</th>\n",
       "      <td>0</td>\n",
       "      <td>0</td>\n",
       "    </tr>\n",
       "    <tr>\n",
       "      <th>28</th>\n",
       "      <td>0</td>\n",
       "      <td>0</td>\n",
       "    </tr>\n",
       "    <tr>\n",
       "      <th>29</th>\n",
       "      <td>0</td>\n",
       "      <td>0</td>\n",
       "    </tr>\n",
       "    <tr>\n",
       "      <th>30</th>\n",
       "      <td>0</td>\n",
       "      <td>0</td>\n",
       "    </tr>\n",
       "    <tr>\n",
       "      <th>...</th>\n",
       "      <td>...</td>\n",
       "      <td>...</td>\n",
       "    </tr>\n",
       "    <tr>\n",
       "      <th>313</th>\n",
       "      <td>0</td>\n",
       "      <td>0</td>\n",
       "    </tr>\n",
       "    <tr>\n",
       "      <th>314</th>\n",
       "      <td>0</td>\n",
       "      <td>0</td>\n",
       "    </tr>\n",
       "    <tr>\n",
       "      <th>315</th>\n",
       "      <td>0</td>\n",
       "      <td>0</td>\n",
       "    </tr>\n",
       "    <tr>\n",
       "      <th>316</th>\n",
       "      <td>0</td>\n",
       "      <td>0</td>\n",
       "    </tr>\n",
       "    <tr>\n",
       "      <th>317</th>\n",
       "      <td>0</td>\n",
       "      <td>0</td>\n",
       "    </tr>\n",
       "    <tr>\n",
       "      <th>318</th>\n",
       "      <td>0</td>\n",
       "      <td>0</td>\n",
       "    </tr>\n",
       "    <tr>\n",
       "      <th>319</th>\n",
       "      <td>0</td>\n",
       "      <td>0</td>\n",
       "    </tr>\n",
       "    <tr>\n",
       "      <th>320</th>\n",
       "      <td>0</td>\n",
       "      <td>0</td>\n",
       "    </tr>\n",
       "    <tr>\n",
       "      <th>321</th>\n",
       "      <td>0</td>\n",
       "      <td>0</td>\n",
       "    </tr>\n",
       "    <tr>\n",
       "      <th>322</th>\n",
       "      <td>0</td>\n",
       "      <td>0</td>\n",
       "    </tr>\n",
       "    <tr>\n",
       "      <th>323</th>\n",
       "      <td>0</td>\n",
       "      <td>0</td>\n",
       "    </tr>\n",
       "    <tr>\n",
       "      <th>324</th>\n",
       "      <td>0</td>\n",
       "      <td>0</td>\n",
       "    </tr>\n",
       "    <tr>\n",
       "      <th>325</th>\n",
       "      <td>0</td>\n",
       "      <td>0</td>\n",
       "    </tr>\n",
       "    <tr>\n",
       "      <th>326</th>\n",
       "      <td>0</td>\n",
       "      <td>0</td>\n",
       "    </tr>\n",
       "    <tr>\n",
       "      <th>327</th>\n",
       "      <td>0</td>\n",
       "      <td>0</td>\n",
       "    </tr>\n",
       "    <tr>\n",
       "      <th>328</th>\n",
       "      <td>0</td>\n",
       "      <td>0</td>\n",
       "    </tr>\n",
       "    <tr>\n",
       "      <th>329</th>\n",
       "      <td>0</td>\n",
       "      <td>0</td>\n",
       "    </tr>\n",
       "    <tr>\n",
       "      <th>330</th>\n",
       "      <td>0</td>\n",
       "      <td>0</td>\n",
       "    </tr>\n",
       "    <tr>\n",
       "      <th>331</th>\n",
       "      <td>0</td>\n",
       "      <td>0</td>\n",
       "    </tr>\n",
       "    <tr>\n",
       "      <th>332</th>\n",
       "      <td>0</td>\n",
       "      <td>0</td>\n",
       "    </tr>\n",
       "    <tr>\n",
       "      <th>333</th>\n",
       "      <td>0</td>\n",
       "      <td>0</td>\n",
       "    </tr>\n",
       "    <tr>\n",
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       "      <td>0</td>\n",
       "    </tr>\n",
       "    <tr>\n",
       "      <th>335</th>\n",
       "      <td>0</td>\n",
       "      <td>0</td>\n",
       "    </tr>\n",
       "    <tr>\n",
       "      <th>336</th>\n",
       "      <td>0</td>\n",
       "      <td>0</td>\n",
       "    </tr>\n",
       "    <tr>\n",
       "      <th>337</th>\n",
       "      <td>0</td>\n",
       "      <td>0</td>\n",
       "    </tr>\n",
       "    <tr>\n",
       "      <th>338</th>\n",
       "      <td>0</td>\n",
       "      <td>0</td>\n",
       "    </tr>\n",
       "    <tr>\n",
       "      <th>339</th>\n",
       "      <td>0</td>\n",
       "      <td>0</td>\n",
       "    </tr>\n",
       "    <tr>\n",
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       "      <td>0</td>\n",
       "    </tr>\n",
       "    <tr>\n",
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       "      <td>0</td>\n",
       "    </tr>\n",
       "    <tr>\n",
       "      <th>342</th>\n",
       "      <td>0</td>\n",
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       "      <th>CursorKind.PAREN_EXPR</th>\n",
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       "    </tr>\n",
       "    <tr>\n",
       "      <th>Identifier</th>\n",
       "      <th></th>\n",
       "      <th></th>\n",
       "      <th></th>\n",
       "      <th></th>\n",
       "      <th></th>\n",
       "      <th></th>\n",
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       "      <th></th>\n",
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       "      <th></th>\n",
       "      <th></th>\n",
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       "      <th></th>\n",
       "      <th></th>\n",
       "      <th></th>\n",
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       "  </thead>\n",
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       "      <td>0</td>\n",
       "      <td>0</td>\n",
       "      <td>0</td>\n",
       "      <td>0</td>\n",
       "      <td>0</td>\n",
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       "      <td>0</td>\n",
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       "    <tr>\n",
       "      <th>3</th>\n",
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       "      <td>1</td>\n",
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       "      <td>0</td>\n",
       "    </tr>\n",
       "    <tr>\n",
       "      <th>4</th>\n",
       "      <td>0</td>\n",
       "      <td>1</td>\n",
       "      <td>0</td>\n",
       "      <td>0</td>\n",
       "      <td>0</td>\n",
       "      <td>0</td>\n",
       "      <td>0</td>\n",
       "      <td>0</td>\n",
       "      <td>0</td>\n",
       "      <td>0</td>\n",
       "      <td>...</td>\n",
       "      <td>0</td>\n",
       "      <td>0</td>\n",
       "      <td>0</td>\n",
       "      <td>0</td>\n",
       "      <td>0</td>\n",
       "      <td>0</td>\n",
       "      <td>0</td>\n",
       "      <td>0</td>\n",
       "      <td>0</td>\n",
       "      <td>0</td>\n",
       "    </tr>\n",
       "    <tr>\n",
       "      <th>5</th>\n",
       "      <td>0</td>\n",
       "      <td>1</td>\n",
       "      <td>0</td>\n",
       "      <td>0</td>\n",
       "      <td>0</td>\n",
       "      <td>0</td>\n",
       "      <td>0</td>\n",
       "      <td>0</td>\n",
       "      <td>0</td>\n",
       "      <td>0</td>\n",
       "      <td>...</td>\n",
       "      <td>0</td>\n",
       "      <td>0</td>\n",
       "      <td>0</td>\n",
       "      <td>0</td>\n",
       "      <td>0</td>\n",
       "      <td>0</td>\n",
       "      <td>0</td>\n",
       "      <td>0</td>\n",
       "      <td>0</td>\n",
       "      <td>0</td>\n",
       "    </tr>\n",
       "  </tbody>\n",
       "</table>\n",
       "<p>5 rows × 76 columns</p>\n",
       "</div>"
      ],
      "text/plain": [
       "            CursorKind.TRANSLATION_UNIT  CursorKind.TYPEDEF_DECL  \\\n",
       "Identifier                                                         \n",
       "1                                     1                        0   \n",
       "2                                     0                        1   \n",
       "3                                     0                        1   \n",
       "4                                     0                        1   \n",
       "5                                     0                        1   \n",
       "\n",
       "            CursorKind.STRUCT_DECL  CursorKind.FUNCTION_DECL  \\\n",
       "Identifier                                                     \n",
       "1                                0                         0   \n",
       "2                                0                         0   \n",
       "3                                0                         0   \n",
       "4                                0                         0   \n",
       "5                                0                         0   \n",
       "\n",
       "            CursorKind.UNEXPOSED_ATTR  CursorKind.PURE_ATTR  \\\n",
       "Identifier                                                    \n",
       "1                                   0                     0   \n",
       "2                                   0                     0   \n",
       "3                                   0                     0   \n",
       "4                                   0                     0   \n",
       "5                                   0                     0   \n",
       "\n",
       "            CursorKind.PARM_DECL  CursorKind.ASM_LABEL_ATTR  \\\n",
       "Identifier                                                    \n",
       "1                              0                          0   \n",
       "2                              0                          0   \n",
       "3                              0                          0   \n",
       "4                              0                          0   \n",
       "5                              0                          0   \n",
       "\n",
       "            CursorKind.VAR_DECL  CursorKind.COMPOUND_STMT  ...  \\\n",
       "Identifier                                                 ...   \n",
       "1                             0                         0  ...   \n",
       "2                             0                         0  ...   \n",
       "3                             0                         0  ...   \n",
       "4                             0                         0  ...   \n",
       "5                             0                         0  ...   \n",
       "\n",
       "            CursorKind.STRING_LITERAL  CursorKind.CHARACTER_LITERAL  \\\n",
       "Identifier                                                            \n",
       "1                                   0                             0   \n",
       "2                                   0                             0   \n",
       "3                                   0                             0   \n",
       "4                                   0                             0   \n",
       "5                                   0                             0   \n",
       "\n",
       "            CursorKind.PAREN_EXPR  CursorKind.UNARY_OPERATOR  \\\n",
       "Identifier                                                     \n",
       "1                               0                          0   \n",
       "2                               0                          0   \n",
       "3                               0                          0   \n",
       "4                               0                          0   \n",
       "5                               0                          0   \n",
       "\n",
       "            CursorKind.TRANSLATION_UNIT  CursorKind.ARRAY_SUBSCRIPT_EXPR  \\\n",
       "Identifier                                                                 \n",
       "1                                     0                                0   \n",
       "2                                     0                                0   \n",
       "3                                     0                                0   \n",
       "4                                     0                                0   \n",
       "5                                     0                                0   \n",
       "\n",
       "            CursorKind.UNEXPOSED_ATTR  CursorKind.BINARY_OPERATOR  \\\n",
       "Identifier                                                          \n",
       "1                                   0                           0   \n",
       "2                                   0                           0   \n",
       "3                                   0                           0   \n",
       "4                                   0                           0   \n",
       "5                                   0                           0   \n",
       "\n",
       "            CursorKind.LABEL_STMT  CursorKind.COMPOUND_STMT  \n",
       "Identifier                                                   \n",
       "1                               0                         0  \n",
       "2                               0                         0  \n",
       "3                               0                         0  \n",
       "4                               0                         0  \n",
       "5                               0                         0  \n",
       "\n",
       "[5 rows x 76 columns]"
      ]
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    "# ast_bag[-233878].head()"
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    "# example_node = ast_roots.iloc[0].children[19]\n",
    "# dir(example_node)"
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   "source": [
    "# def generate_colnames(ast_root):\n",
    "#     \"\"\"\n",
    "#     Given a concretised & numbered clang ast, returns a set of node kinds to be used as columns in feature matrix\n",
    "#     \"\"\"\n",
    "#     features =  set()\n",
    "\n",
    "\n",
    "#     def walk_tree_and_set_features(node):\n",
    "#         out_degree = len(node.children)\n",
    "#         in_degree = 1\n",
    "#         degree = out_degree + in_degree\n",
    "        \n",
    "#         features.add(str(node.kind))\n",
    "\n",
    "\n",
    "#         for child in node.children:\n",
    "#             walk_tree_and_set_features(child)\n",
    "\n",
    "#     walk_tree_and_set_features(ast_root)\n",
    "\n",
    "#     return features\n",
    "\n",
    "\n",
    "# def generate_spelling(ast_root):\n",
    "#     \"\"\"\n",
    "#     Given a concretised & numbered clang ast, returns a set of node spellings to be used later\n",
    "#     in constructing the columns in feature matrix\n",
    "#     \"\"\"\n",
    "#     spelling =  set()\n",
    "\n",
    "\n",
    "#     def walk_tree_and_set_features(node):\n",
    "#         out_degree = len(node.children)\n",
    "#         in_degree = 1\n",
    "#         degree = out_degree + in_degree\n",
    "        \n",
    "#         spelling.add(node.spelling)\n",
    "\n",
    "#         for child in node.children:\n",
    "#             walk_tree_and_set_features(child)\n",
    "\n",
    "#     walk_tree_and_set_features(ast_root)\n",
    "\n",
    "#     return spelling"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "code",
   "execution_count": 13,
   "metadata": {
    "collapsed": true
   },
   "outputs": [
    {
     "ename": "NameError",
     "evalue": "name 'ast_roots' is not defined",
     "output_type": "error",
     "traceback": [
      "\u001b[0;31m---------------------------------------------------------------------------\u001b[0m",
      "\u001b[0;31mNameError\u001b[0m                                 Traceback (most recent call last)",
      "\u001b[0;32m<ipython-input-13-a4aee98103a6>\u001b[0m in \u001b[0;36m<module>\u001b[0;34m\u001b[0m\n\u001b[0;32m----> 1\u001b[0;31m \u001b[0mcolnames\u001b[0m \u001b[0;34m=\u001b[0m \u001b[0mast_roots\u001b[0m\u001b[0;34m.\u001b[0m\u001b[0mapply\u001b[0m\u001b[0;34m(\u001b[0m\u001b[0mgenerate_colnames\u001b[0m\u001b[0;34m)\u001b[0m\u001b[0;34m\u001b[0m\u001b[0;34m\u001b[0m\u001b[0m\n\u001b[0m\u001b[1;32m      2\u001b[0m \u001b[0mspelling\u001b[0m \u001b[0;34m=\u001b[0m \u001b[0mast_roots\u001b[0m\u001b[0;34m.\u001b[0m\u001b[0mapply\u001b[0m\u001b[0;34m(\u001b[0m\u001b[0mgenerate_spelling\u001b[0m\u001b[0;34m)\u001b[0m\u001b[0;34m\u001b[0m\u001b[0;34m\u001b[0m\u001b[0m\n",
      "\u001b[0;31mNameError\u001b[0m: name 'ast_roots' is not defined"
     ]
    }
   ],
   "source": [
    "# colnames = ast_roots.apply(generate_colnames)\n",
    "# spelling = ast_roots.apply(generate_spelling)"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "code",
   "execution_count": null,
   "metadata": {},
   "outputs": [],
   "source": [
    "# final_colnames = set()\n",
    "# final_colnames.update(['Identifier', 'WriteToPointer', 'SizeOf', 'Alloc'])\n",
    "# for i in range(len(colnames)):\n",
    "#     final_colnames.update(colnames.iloc[i])"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "code",
   "execution_count": null,
   "metadata": {},
   "outputs": [],
   "source": [
    "# final_spelling = set()\n",
    "# for i in range(len(spelling)):\n",
    "#     final_spelling.update(spelling.iloc[i])"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "code",
   "execution_count": null,
   "metadata": {},
   "outputs": [],
   "source": [
    "# final_colnames = pd.Series(list(final_colnames))"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "code",
   "execution_count": 427,
   "metadata": {},
   "outputs": [],
   "source": [
    "# for i in range(len(final_colnames)):\n",
    "#     final_colnames.iloc[i] = 'kind_' + final_colnames.iloc[i]"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "code",
   "execution_count": 19,
   "metadata": {},
   "outputs": [],
   "source": [
    "# def generate_features_matrix(ast_root):\n",
    "#     \"\"\"\n",
    "#     Given a concretised & numbered clang ast, returns a matrix of one hot encoded features of node names kind and \n",
    "#     whether it's alloc/writeToPointer/sizeOf/other, i.e. our feature matrix\n",
    "#     \"\"\"\n",
    "#     index = []\n",
    "#     kind = {}\n",
    "#     spelling = {}\n",
    "    \n",
    "#     matrix_df = final_df.copy()\n",
    "\n",
    "#     def walk_tree_and_set_properties(node):\n",
    "#         out_degree = len(node.children)\n",
    "#         in_degree = 1\n",
    "#         degree = out_degree + in_degree\n",
    "        \n",
    "#         index.append(node.identifier)\n",
    "        \n",
    "#         kind[node.identifier] = node.kind\n",
    "#         spelling[node.identifier] = node.spelling\n",
    "        \n",
    "#         if str(node.spelling) in writeToPointer_list:\n",
    "#             spelling[node.identifier] = 'WriteToPointer'\n",
    "        \n",
    "#         elif str(node.spelling) in sizeOf_list:\n",
    "#             spelling[node.identifier] = 'SizeOf'\n",
    "            \n",
    "#         elif str(node.spelling) in alloc_list:\n",
    "#             spelling[node.identifier] = 'Alloca'\n",
    "        \n",
    "#         else:\n",
    "#             spelling[node.identifier] = ''\n",
    "        \n",
    "\n",
    "#         for child in node.children:\n",
    "#             walk_tree_and_set_properties(child)\n",
    "\n",
    "#     walk_tree_and_set_properties(ast_root)\n",
    "    \n",
    "# #     return index\n",
    "    \n",
    "#     d = {'Identifier': index, 'kind': list(kind.values()), 'spelling': list(spelling.values())}\n",
    "        \n",
    "#     ast_df = pd.DataFrame(data = d)\n",
    "#     ast_df = ast_df.set_index('Identifier')\n",
    "    \n",
    "#     dum_df = pd.get_dummies(ast_df, prefix=['kind', 'spelling'])\n",
    "    \n",
    "#     dum_df = dum_df.drop('spelling_', axis=1)\n",
    "    \n",
    "#     for col in dum_df.filter(regex='kind_*').columns:\n",
    "#         dum_df = dum_df.rename(columns = {col: col.replace('kind_', '')})\n",
    "    \n",
    "#     matrix_df['Identifier'] = range(1,len(dum_df)+1)\n",
    "#     matrix_df = matrix_df.set_index('Identifier')\n",
    "#     matrix_df = matrix_df.fillna(0)\n",
    "    \n",
    "# #     df_merge_col = pd.merge(dum_df, matrix_df, on='Identifier')\n",
    "#     for i in matrix_df.columns:\n",
    "#         if i not in dum_df.columns:\n",
    "#             dum_df[i]=0\n",
    "# # #     for col in ['SizeOf', 'Alloc', 'WriteToPointer']:\n",
    "# # #         if df_merge_col[col].isna().any():\n",
    "# # #             df_merge_col[col].fillna(0)\n",
    "            \n",
    "# # #     df_merge_col = df_merge_col.dropna(axis='columns')\n",
    "    \n",
    "# #     df_merge_col = df_merge_col.set_index('Identifier')\n",
    "    \n",
    "# #     return df_merge_col\n",
    "\n",
    "#     return dum_df.values"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "code",
   "execution_count": null,
   "metadata": {},
   "outputs": [],
   "source": [
    "# eg = generate_features_matrix(ast_roots.iloc[0])"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "code",
   "execution_count": 59,
   "metadata": {
    "scrolled": true
   },
   "outputs": [],
   "source": [
    "# mat = ast_roots.apply(generate_features_matrix)"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "code",
   "execution_count": 61,
   "metadata": {},
   "outputs": [
    {
     "data": {
      "text/plain": [
       "array([[1, 0, 0, ..., 0, 0, 0],\n",
       "       [0, 1, 0, ..., 0, 0, 0],\n",
       "       [0, 0, 1, ..., 0, 0, 0],\n",
       "       ...,\n",
       "       [0, 0, 0, ..., 0, 0, 0],\n",
       "       [0, 0, 0, ..., 0, 0, 0],\n",
       "       [0, 0, 0, ..., 0, 0, 0]])"
      ]
     },
     "execution_count": 61,
     "metadata": {},
     "output_type": "execute_result"
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    "# mat.iloc[1]"
   ]
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