Меры сложности Холстеда

Меры сложности Холстеда — это метрики программного обеспечения, введенные Морисом Ховардом Холстедом в 1977 году. ^[1] как часть его трактата о создании эмпирической науки о разработке программного обеспечения. Холстед заметил, что метрики программного обеспечения должны отражать реализацию или выражение алгоритмов на разных языках, но не зависеть от их выполнения на конкретной платформе. Таким образом, эти метрики вычисляются статически из кода.

Целью Холстеда было определить измеримые свойства программного обеспечения и отношения между ними. Это похоже на идентификацию измеримых свойств материи (например, объема, массы и давления газа) и связей между ними (аналогично газовому уравнению ). Таким образом, его метрики на самом деле не просто метрики сложности.

Расчет

Для данной задачи пусть:

$\,\eta _{1}$ = количество различных операторов
$\,\eta _{2}$ = количество различных операндов
$\,N_{1}$ = общее количество операторов
$\,N_{2}$ = общее количество операндов

Из этих цифр можно рассчитать несколько показателей:

Словарь программы: $\eta =\eta _{1}+\eta _{2}\,$
Продолжительность программы: $N=N_{1}+N_{2}\,$
Расчетная предполагаемая продолжительность программы: ${\hat {N}}=\eta _{1}\log _{2}\eta _{1}+\eta _{2}\log _{2}\eta _{2}$
Объем: $V=N\times \log _{2}\eta$
Сложность: $D={\eta _{1} \over 2}\times {N_{2} \over \eta _{2}}$
Усилие: $E=D\times V$

Мера сложности связана со сложностью написания или понимания программы, например, при проверке кода .

Мера усилий переводится в фактическое время кодирования с использованием следующего соотношения:

Время, необходимое для программирования: $T={E \over 18}$ секунды

Доставленные Холстедом ошибки (B) — это оценка количества ошибок в реализации.

Количество доставленных ошибок: $B={E^{2 \over 3} \over 3000}$ или, совсем недавно, $B={V \over 3000}$ принято. ^[1]

Пример

Рассмотрим следующую программу на языке C :

main()
{
  int a, b, c, avg;
  scanf("%d %d %d", &a, &b, &c);
  avg = (a+b+c)/3;
  printf("avg = %d", avg);
}

Отдельные операторы ( $\,\eta _{1}$ ) являются: main, (), {}, int, scanf, &, =, +, /, printf, ,, ;

Отдельные операнды ( $\,\eta _{2}$ ) являются: a, b, c, avg, "%d %d %d", 3, "avg = %d"

$\eta _{1}=12$ , $\eta _{2}=7$ , $\eta =19$
$N_{1}=27$ , $N_{2}=15$ , $N=42$
Расчетная предполагаемая продолжительность программы: ${\hat {N}}=12\times log_{2}12+7\times log_{2}7=62.67$
Объем: $V=42\times log_{2}19=178.4$
Сложность: $D={12 \over 2}\times {15 \over 7}=12.85$
Усилие: $E=12.85\times 178.4=2292.44$
Время, необходимое для программирования: $T={2292.44 \over 18}=127.357$ секунды
Количество доставленных ошибок: $B={2292.44^{2 \over 3} \over 3000}=0.05$

См. также

Ссылки

^ Перейти обратно: ^а ^б Холстед, Морис Х. (1977). Элементы науки о программном обеспечении . Elsevier North-Holland, Inc. Амстердам: ISBN 0-444-00205-7 .

Внешние ссылки

Метрики Холстеда — подробное обсуждение расчета и использования метрик Холстеда в объектно-ориентированной среде (с конкретной ссылкой на Java).
Расчет метрик Холстеда - Измерение метрик Холстеда.
Пояснение с помощью примера программы — пример (на странице 6 PDF-файла)
Скрипт, вычисляющий метрики Холстеда и использующий их для обнаружения закомментированного кода.
ИБМ
Калькулятор для расчета метрик Холстеда

[Elements_of_Software_Science-1] Перейти обратно: ^а ^б Холстед, Морис Х. (1977). Элементы науки о программном обеспечении . Elsevier North-Holland, Inc. Амстердам: ISBN 0-444-00205-7 .

[1]