JP2001325100A

JP2001325100A - プログラム解析装置

Info

Publication number: JP2001325100A
Application number: JP2000141403A
Authority: JP
Inventors: Soichi Matsui; 聡一松井
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2000-05-15
Filing date: 2000-05-15
Publication date: 2001-11-22

Abstract

(57)【要約】【課題】Ｃ／Ｃ＋＋言語で記述されたプログラムに対
して、変数の影響度、及び、プログラムの複雑度や独立
性を求める。【解決手段】ソースファイル解析部１００は、Ｃ／Ｃ
＋＋言語で記述されたソースファイルからソースファイ
ル中の関数及び変数の使用関係を解析することで、個々
の変数の使用関係を示す使用関係情報を作成し、使用関
係統合部１０１は、この使用関係情報を統合すること
で、統合関係情報を作成し、クラス定義部１０２は、こ
の統合関係情報から独立性の高い関数、変数の集まりで
あるクラスを統合関係情報に追加し、メトリクス算出部
１０３は、クラスの定義が追加された統合関係情報から
変数と変数の影響度、関数と関数の影響度、プログラム
の複雑度、プログラムの独立性を算出することで、変数
の影響度、及び、プログラムの複雑度や独立性を求めら
れるようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、関数を定義でき
る手続型言語（一例として、Ｃ／Ｃ＋＋言語）で作成さ
れたプログラムを理解、保全する際、この作業を支援す
る装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】これまでのＣ言語プログラムを理解する
環境としては、次のような環境、ソフトウェアツールが
あった。（１）コールツリー生成ツール（２）ドキュメント生成ツール（３）プログラム分析ツール

【０００３】上記のうち、（１）は、関数の呼び出し
（コール）関係をツリー構造に表示して、関数間の関係
の理解を助けるためのツールである。（２）は、プログ
ラムを解析して、プログラム中で使用されている、関数
や変数の定義、定義場所、使用場所の情報を抽出し、こ
れを元にドキュメントを生成するツールである。

【０００４】この、（１）や（２）のツールを使用して
も、関数呼び出しで引数の形で渡される変数について、
その影響を調べることはできなかった。（３）は、特願
平７−２５７５８３において、プログラム分析装置とし
て存在している。この装置では、プログラム（関数）の
接続関係から、変数の影響を分析している。しかし、こ
の装置では、記述能力の高いＣ／Ｃ＋＋言語においての
プログラムの接続関係が得られない。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】従来のＣプログラム開
発環境では、プログラム中に使用されている変数の詳細
な関係、及び、この関係に基づく変数の影響度を求める
ことができなかった。また、変数の影響度から算出され
るべきである、プログラムの複雑度や独立性の算出も行
なえなかった。

【０００６】この発明は、上記の課題を解消するために
なされたもので、手続型言語、一例として、Ｃ／Ｃ＋＋
言語で記述されたプログラムを解析し、プログラム中で
使用されている変数の関係を詳細に分析して、変数の影
響度を求めることを目的とする。更に、求めた影響度か
ら、プログラムの複雑度や独立性を求めることを目的と
する。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この発明に係るプログラ
ム解析装置は、関数を定義できる手続き型言語で記述さ
れたプログラムのソースファイルを記憶するソースファ
イル記憶部と、上記ソースファイル記憶部からソースフ
ァイルを読み込み、ソースファイルのプログラムに記述
された関数によって使用されている複数の変数の関係を
使用関係として解析し、解析された使用関係を使用関係
情報として定義するソースファイル解析部と、上記使用
関係情報を記憶する使用関係情報記憶部と、上記使用関
係情報記憶部に記憶された使用関係情報を読み込み、使
用関係情報に定義された使用関係を変数毎に統合した統
合関係情報を作成する使用関係統合部と、上記統合関係
情報を記憶する統合関係情報記憶部とを備えたことを特
徴とする。

【０００８】上記プログラム解析装置は、さらに、上記
統合関係情報記憶部から統合関係情報を読み込み、読み
込んだ統合関係情報から、関数の独立性と変数の独立性
とを表わすクラスを定義し、定義されたクラスを上記統
合関係情報に追加するクラス定義部を備えたことを特徴
とする。

【０００９】上記プログラム解析装置は、さらに、上記
クラス定義部によって定義されたクラスを追加された統
合関係情報から、プログラムの性質を表わす数値を算出
するメトリクス算出部を備えたことを特徴とする。

【００１０】上記プログラムの性質を表わす数値は、変
数と変数との影響度と、関数と関数との影響度と、プロ
グラムの複雑度と、プログラムの独立性とのいずれかを
含むことを特徴とする。

【００１１】上記ソースファイル解析部は、一の変数Ｘ
が、他の変数Ｙを右辺値として含む条件式以外の代入式
の左辺値である場合、変数代入関係という使用関係情報
を定義することを特徴とする。

【００１２】上記ソースファイル解析部は、ｉｆ−ｅｌ
ｓｅ文のブロックの中において、条件式以外の代入式の
左辺値で一の変数Ｘ、または、加算または減算のいずれ
か一方の演算子が作用している一の変数Ｘとのいずれか
一方の変数Ｘが存在し、かつ、ｉｆ文の条件式に他の
変数Ｙが存在する場合、変数Ｘから変数Ｙへのｉｆ文関
係という使用関係情報を定義することを特徴とする。

【００１３】上記ソースファイル解析部は、ｓｗｉｔｃ
ｈ文のブロックの中において、条件式以外の代入式の左
辺値で一の変数Ｘ、または、加算または減算のいずれか
一方の演算子が作用している変数Ｘとのいずれか一方の
変数Ｘが存在し、かつ、ｓｗｉｔｃｈ文の条件式に他の
変数Ｙが存在する場合、変数Ｘから変数Ｙへのｓｗｉｔ
ｃｈ文関係という使用関係情報を定義することを特徴と
する。

【００１４】上記ソースファイル解析部は、一の変数Ｘ
のアドレスまたは参照のいずれか一方が、一の関数Ｆの
引数に使用され、かつ、上記関数Ｆ内において、渡され
たアドレスの先のデータまたは参照のいずれか一方が条
件式以外の代入式の左辺値である変数Ｘ、または、加算
または減算のいずれか一方の演算子演算子が作用してい
る変数Ｘとのいずれか一方の変数Ｘとして扱われている
場合、関数Ｆにおける変数Ｘの参照引数関係という使用
関係情報を定義することを特徴とする。

【００１５】上記ソースファイル解析部は、引数を伴っ
て、一の関数Ｆを呼び出している場合、引数となった変
数Ｘに対応する、関数Ｆの仮引数となった変数Ｙに対
し、変数Ｘから変数Ｙへの引数関係という使用関係情報
を作成することを特徴とする。

【００１６】上記ソースファイル解析部は、一の関数Ｆ
を呼び出し、かつ、上記関数Ｆの戻り値を一の変数Ｘに
代入し、かつ、呼び出した関数Ｆの戻り値を表す式中
に、他の変数Ｙが含まれている場合、変数Ｘから変数Ｙ
への戻り値関係という使用関係情報を定義することを特
徴とする。

【００１７】上記使用関係統合部は、使用関係情報か
ら、変数を二次元のグラフ上に配置し、配置された変数
を端点とし、端点と端点とを矢印で結んで使用関係を表
わし、さらに、変数が使用されている関数ごとに、関数
によって使用されている変数を包含するような閉曲線を
生成して、統合関係情報を作成することを特徴とする。

【００１８】上記クラス定義部は、任意の変数を１つ以
上の関数が変更している場合、上記任意の変数と、上記
任意の変数を変更する関数は一つのクラスであるという
定義に基づいてクラス定義を行なうことを特徴とする。

【００１９】上記メトリクス算出部は、グラフ上の変数
にあたる端点について、端点と端点間との距離を定義
し、この距離から、変数と変数との影響度を算出するこ
とを特徴とする。

【００２０】上記メトリクス算出部は、グラフ上の変数
を包含する閉曲線について、閉曲線間の距離を定義し、
この閉曲線間の距離から、関数と関数との影響度を算出
することを特徴とする。

【００２１】上記メトリクス算出部は、グラフ上の矢印
と閉曲線とに基づいてグラフの複雑度を定義し、このグ
ラフの複雑度から、プログラムの複雑度を算出すること
を特徴とする。

【００２２】上記メトリクス算出部は、上記グラフの複
雑度からプログラムに含まれる、関数と変数との数と、
クラス定義部で定義したクラス定義の数から、プログラ
ムの独立性を算出することを特徴とする。

【００２３】上記関数を定義できる手続き型言語は、Ｃ
言語とＣ＋＋言語とのいずれかであることを特徴とす
る。

【００２４】

【発明の実施の形態】実施の形態１．この実施の形態で
は、関数を定義できる手続き型言語として、Ｃ／Ｃ＋＋
言語（以下、「Ｃ／Ｃ＋＋」ともいう）を一例に説明す
る。図１は、この発明に係るプログラム解析装置に関わ
る装置の構成の一例を表わす。図１のプログラム解析装
置１は、以下の構成を備える。

【００２５】入出力装置２は、ユーザによって、データ
の入出力を行う。ソースファイル記憶部３Ｍは、関数を
定義できる手続き型言語としてで記述されたプログラム
のソースファイルを記憶する。ソースファイル記憶部３
Ｍに記憶されているプログラムのソースファイルをソー
スプログラム３と表わす。

【００２６】ソースファイル解析部１００は、ソースフ
ァイル記憶部３Ｍからソースプログラム３を読み込み、
ソースプログラム３に記述された関数によって使用され
ている複数の変数の関係を使用関係として解析し、解析
された使用関係を使用関係情報として定義する。使用関
係情報記憶部１０４Ｍは、ソースファイル解析部１００
で定義された使用関係情報を記憶する。使用関係情報記
憶部１０４Ｍに記憶されている使用関係情報を使用関係
情報１０４と表わす。

【００２７】使用関係統合部１０１は、使用関係情報記
憶部１０４Ｍに記憶された使用関係情報を読み込み、使
用関係情報に定義された使用関係を変数毎に統合した統
合関係情報を作成する。統合関係情報記憶部１０５Ｍ
は、使用関係統合部１０１で統合された統合関係情報を
記憶する。統合関係情報記憶部１０５Ｍに記憶されてい
る統合関係情報を統合関係情報１０５と表わす。

【００２８】クラス定義部１０２は、統合関係情報記憶
部１０５Ｍから統合関係情報１０５を読み込み、読み込
んだ統合関係情報１０５から、関数の独立性と変数の独
立性とを表わすクラスを定義し、定義されたクラスを上
記統合関係情報１０５に追加する。

【００２９】メトリクス算出部１０３は、クラス定義部
１０２によって定義されたクラスを追加された統合関係
情報から、プログラムの性質を表わす数値を算出する。
メトリクス記憶部１０６Ｍは、メトリクス算出部１０３
で算出されたメトリクスを記憶する。メトリクス記憶部
１０６Ｍに記憶されているメトリクスをメトリクス１０
６と表わす。

【００３０】このプログラム解析装置は、計算機上で実
現される。計算機は、入出力装置（キーボード、マウス
など）、表示装置（ＣＲＴなど）、及び、記憶装置を備
える。

【００３１】次に、このプログラムの解析装置の動作を
説明する。図２は、プログラム解析装置の動作手順を表
すフローチャートである。

【００３２】本実施の形態において、ソースファイル解
析部１００は、図３に一例として示す解析対象となるソ
ースプログラム３をＣ言語またはＣ＋＋言語の文法に従
って解析して、図４に示すような使用関係情報１０４を
生成する（ステップＳ２００）。

【００３３】使用関係情報には、次の６種類の使用関係
がある。ただし、以下の説明に使用する変数Ｘ，Ｙ，
Ａ，Ｒ及び関数Ｆは任意のものである。

【００３４】（１）変数代入関係：変数Ｘが、変数Ｙを
右辺値として含む条件式以外の代入式の左辺値である場
合、変数Ｘを関係先、変数Ｙを関係元とする使用関係。（２）ｉｆ文関係：ｉｆ−ｅｌｓｅ文のブロックの中
に、条件式以外の代入式の左辺値である変数Ｘ、また
は、前置もしくは後置の＋＋演算子または−−演算子が
作用している変数Ｘが存在し、かつ、ｉｆ文の条件式
に変数Ｙが存在する場合、変数Ｘを関係先、変数Ｙを関
係元とする使用関係。

【００３５】（３）ｓｗｉｔｃｈ文関係：ｓｗｉｔｃｈ
文のブロックの中に、条件式以外の代入式の左辺値であ
る変数Ｘ、または、前置もしくは後置の＋＋演算子また
は−−演算子が作用している変数Ｘが存在し、かつ、ｓ
ｗｉｔｃｈ文の条件式に変数Ｙが存在する場合、変数Ｘ
を関係先、変数Ｙを関係元とする使用関係。（４）参照引数関係：変数ＸのアドレスＡまたは参照Ｒ
が、関数Ｆの引数Ｙに使用され、かつ、関数Ｆ内におい
て、渡されたアドレスＡの先のデータである変数Ｘまた
は、参照Ｒが、条件式以外の代入式の左辺値である変
数、または、前置もしくは後置の＋＋演算子または−−
演算子が作用している変数として扱われている場合、変
数Ｘを関係先、変数Ｙを関係元とする使用関係。

【００３６】（５）引数関係：引数Ｘを伴って、関数Ｆ
を呼び出している場合、引数となった変数Ｘに対応す
る、関数Ｆの仮引数がＹである場合、変数Ｘを関係先、
変数Ｙを関係元とする使用関係。（６）戻り値関係：関数Ｆを呼び出し、かつ、関数Ｆの
戻り値を変数Ｘに代入し、かつ、呼び出した関数Ｆのｒ
ｅｔｕｒｎ文の戻り値を表す式中に、変数Ｙが含まれて
いる場合、変数Ｘを関係先、変数Ｙを関係元とする使用
関係。

【００３７】図３は、Ｃ言語によって記述されたプログ
ラムであって、解析対象のソースファイルの例である。
同図には、２つの関数ｆ（）とｇ（）と、グローバル変
数ｚが存在し、これらはすべて解析対象である。同図に
おいて、関数ｆ（）の中で関数ｇ（）を呼び出してい
る。

【００３８】図３の例では、ソースファイル２はＣ言語
で記述された１つのプログラムファイルとしているが、
ソースファイル解析部１００が解析できるファイルの数
に制限はない。また、ソースファイルの種類としては、
Ｃ言語によって記述されたものの他に、Ｃ＋＋言語によ
って記述されたものも解析することができる。

【００３９】図４は、生成された使用関係情報１０４の
例である。使用関係情報１０４に含まれる情報は、関係
先の変数名、関係元の関数名、使用関係の種類を一組と
したものである。図４の例では、１２個の使用関係が作
成されている。また、関数のローカル変数及び、仮引数
の前には、関数の名前を“：”で区切って「関数名
＋“：”＋変数名」の形式で記述してある。一方、グロ
ーバル変数は、変数名だけを記述してある。

【００４０】使用関係統合部１０１は、使用関係情報１
０４に含まれている各使用関係について、統合関係情報
に、関係元の変数及び、関係先の変数を配置する（ステ
ップＳ２０１）。

【００４１】更に、使用関係統合部１０１は、上記統合
関係情報の配置した変数について、関係元の変数から関
係先の変数に向かって使用関係を表す矢印を引く（ステ
ップＳ２０２）。

【００４２】使用関係情報に含まれる全ての使用関係に
ついて、変数の配置及び、使用関係を表す矢印を引き統
合関係情報が作成する（ステップＳ２０３）。この後、
使用関係統合部１０１は、解析対象となったファイルに
含まれる全ての関数について、この関数のローカル変数
または、仮引数を全て包含する関数曲線を上記統合関係
情報に追加する（ステップＳ２０４）。

【００４３】図５は、使用関係統合部によって生成され
た統合関係情報１０５の例である。使用関係統合部によ
って生成される統合関係情報１０５に含まれる情報は、
関係先の変数名、関係元の変数名、関係を表す矢印と、
変数を包含する関数曲線から構成される。図５の例で
は、７個の変数と、１２個の使用関係と、２個の関数曲
線が作成されている。

【００４４】クラス定義部１０２は、図６のフローチャ
ートに示すクラス定義の手順に従って、使用関係統合部
１０１によって作成された統合関係情報１０５にクラス
情報を追加する（ステップＳ２０５）。

【００４５】図６の例では、統合関係情報に含まれるグ
ローバル変数にあたる全ての端点及び、関数曲線をそれ
ぞれクラス曲線で包含する（ステップＳ３００）。そこ
で、全てのグローバル変数にあたる端点について（ステ
ップＳ３０１）、この変数が関係先となっている使用関
係を抽出し（ステップＳ３０２）、抽出した使用関係の
関係元である変数を包含するクラス曲線と、ステップＳ
３０１において対象となっているグローバル変数を包含
するクラス曲線を１つのクラス曲線に統合する（ステッ
プＳ３０３）。

【００４６】図７は、クラス定義部によってクラス情報
が追加された統合関係情報１０５の例である。具体的に
は、図６のＳ３００の処理を図５へ行ったものである。
クラス定義部によって生成される統合関係情報１０５に
含まれる情報は、使用関係統合部に生成される統合関係
情報及び、クラスを破線で表すクラス曲線から構成され
る。図７の例では、図５の統合関係情報に、２個のクラ
ス曲線が追加されている。関数曲線及びクラス曲線は、
その区別が可能であれば、線の種類は任意である。

【００４７】メトリクス算出部１０３は、最終的にクラ
ス定義部に生成された統合関係情報１０５より、以下の
（１）変数間の影響度、（２）関数間の影響度、（３）
プログラムの複雑度、（４）プログラムの独立性の４種
類のメトリクス１０６を作成する（ステップＳ２０
６）。以下に、上記（１）〜（４）について順に説明す
る。

【００４８】（１）変数間の影響度：統合関係情報にお
ける変数にあたる矢印の端点について、その間に引かれ
ている矢印を利用して、隣接する端点間の距離を定義
し、この距離から、変数間の影響度を算出する。隣接す
る端点間の距離は、事前に定義しておく。この事前に定
義される端点間の距離は、解析対象となるプログラム毎
に自由に定義可能である。

【００４９】図８が、事前に定義される端点間の距離で
ある。図８の例では、端点間の矢印である使用関係の種
類と、端点である関係先の変数と、関係元の変数の定義
されている場所より、端点間の距離を定義している。

【００５０】また、本実施の形態では、２つの変数の間
に引かれている矢印毎に求められた２つの変数の間の距
離の合計を変数間の影響度として定義した。この、端点
間の距離から変数間の影響度を求める方法も自由に定義
可能である。

【００５１】図９が、図７の統合関係情報と図８の定義
された端点間の距離から得られた、変数間の影響度であ
る。

【００５２】（２）関数間の影響度：統合関係情報にお
ける、関数にあたる関数曲線ついて、関数曲線間の距離
を定義し、この距離から、関数間の影響度を算出する。
関数曲線間の距離は、事前に定義しておく。この事前に
定義される関数曲線間の距離は、解析対象となるプログ
ラム毎に自由に定義可能である。

【００５３】図１０が、事前に定義される関数Ａと関数
Ｂ（関数Ａ、関数Ｂは、ある関数を一例として）の関数
曲線間の距離を求めるフローチャートである。図１０の
例では、一方の変数ｘが関数曲線Ａに含まれ、かつ、も
う一方の変数ｙが関数曲線Ｂに含まれ、かつ、変数ｘと
変数ｙの間に使用関係がある変数ｘと変数ｙの組合わせ
の集合ＲＶａｂを抽出し（ステップＳ４００）、抽出し
た全ての使用関係ＲＶａｂの個々の関数の組の個々の変
数間の影響度を求め、その合計を関数曲線Ａと関数曲線
Ｂの距離とする（ステップＳ４０１）。

【００５４】また、本実施の形態では、求めた関数曲線
間の距離を関数間の影響度として定義した。この関数曲
線間の距離から関数間の影響度を求める方法も自由に定
義可能である。

【００５５】図７の統合関係情報と図９の変数間の影響
度及び、図１０の定義された関数閉曲線間の距離から関
数ｆ（）と関数ｇ（）の影響度は、１８（ｇ：ｉｎ＿ｘ
とｆ：ｘ）＋８（ｆ：ｙ［］とｇ：ｒｅｔ）＝２６と求
められる。

【００５６】（３）プログラムの複雑度：統合関係情報
における変数にあたる矢印の端点、変数と変数の関係に
あたる端点間の矢印、関数にあたる関数閉曲線、クラス
にあたる、クラス閉曲線から、グラフの複雑度を定義
し、この複雑度から、プログラムの影響度を算出する。
グラフの複雑度は、事前に定義しておく。この事前に定
義されるグラフの複雑度は、解析対象となるプログラム
毎に自由に定義可能である。

【００５７】本実施の形態では、グラフの複雑度は、グ
ラフに含まれる隣接する変数の距離の合計とするという
定義を行なった。また、本実施の形態では、グラフの複
雑度をプログラムの複雑度として定義した。この、グラ
フの複雑度からプログラムの複雑度を求める方法も自由
に定義可能である。

【００５８】図７の統合関係情報と上記で定義したグラ
フの複雑度から図３のプログラムの複雑度は、７＋４＋
６＋１８＋１０＋５＋４＋８＝６２と求められる。

【００５９】（４）プログラムの独立性：統合関係情報
に含まれる変数にあたる端点の数、変数の使用関係にあ
たる矢印の数、関数にあたる関数曲線の数、及びクラス
にあたるクラス曲線の数から、プログラムの独立性を定
義し算出する。

【００６０】このプログラムの独立性は、事前に定義し
ておく。この事前に定義されるプログラムの独立性は、
解析対象となるプログラム毎に自由に定義可能である。
本実施の形態では、プログラムの独立性は、プログラムの独立性＝（グラフ中の変数にあたる端点の
数＋グラフ中の関数曲線の数）／クラス曲線の数とするという定義を行なった。

【００６１】図７の統合関係情報と上記で定義されたプ
ログラムの独立性の定義から図３のプログラムの独立性
は、（７＋２）／２＝４．５と求められる。

【００６２】実施の形態２．上記実施の形態の例では、
図６のステップＳ３０３の処理の結果は、Ｓ３００の結
果である図７と同じであったため、図１１にその一例を
示す。図１１の矢印の上がステップＳ３０３の処理前で
あり、下がステップＳ３０３の処理後の結果である。図
１１の場合は、グローバル変数ｚについてクラスが統合
される結果となった。

【００６３】実施の形態３．上記実施の形態１では、使
用関係として、変数代入関係、ｉｆ文関係、ｓｗｉｔｃ
ｈ文関係、参照引数関係、引数関係、戻り値関係を一例
として説明したが、これらに限られるわけではない。上
記以外の使用関係を含めてもかまわない。

【００６４】また、メトリクスとして、変数間の影響
度、関数間の影響度、プログラムの複雑度、プログラム
の独立性を一例として説明した。上記以外のメトリクス
を含めてもかまわない。さらに、上記実施の形態では、
手続き型言語の一例として、Ｃ／Ｃ＋＋言語の場合を説
明したが、これに限られるわけではない。この他の関数
を定義できる手続き型言語であってもよい。

【００６５】

【発明の効果】以上に説明したように、この発明によれ
ば、Ｃ／Ｃ＋＋言語で記述されたプログラム中で使用さ
れている変数の影響度を求めることが可能となる。

【００６６】また、求めた影響度から、プログラムの複
雑度や独立性を求めることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施のプログラム解析装置の構成図
である。

【図２】本発明の実施の形態１のプログラム解析装置
の動作手順を表すフローチャートである。

【図３】本発明の実施の形態１のソースファイルの例
を示す図である。

【図４】本発明の実施の形態１の使用関係情報の例を
示す図である。

【図５】本発明の実施の形態１の統合関係情報の例を
示す図である。

【図６】本発明の実施の形態１のクラス定義の手順を
表すフローチャートである。

【図７】本発明の実施の形態１のクラス定義後の統合
関係情報の例を示す図である。

【図８】本発明の実施の形態１の端点間の距離の定義
である。

【図９】本発明の実施の形態１の変数間の影響度であ
る。

【図１０】本発明の実施の形態１の関数曲線間の距離
を求めるフローチャートである。

【図１１】図６のステップＳ３０３の処理前と処理後
の状況の一例を示した図である。

【符号の説明】

１プログラム解析装置、２入出力装置、３ソース
プログラム、３Ｍソースファイル記憶部、１００ソ
ースファイル解析部、１０１使用関係統合部、１０２
クラス定義部、１０３メトリクス算出部、１０４
使用関係情報、１０４Ｍ使用関係情報記憶部、１０５
統合関係情報、１０５Ｍ統合関係情報記憶部、１０
６メトリクス、１０６Ｍメトリクス記憶部。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】関数を定義できる手続き型言語で記述さ
れたプログラムのソースファイルを記憶するソースファ
イル記憶部と、上記ソースファイル記憶部からソースファイルを読み込
み、ソースファイルのプログラムに記述された関数によ
って使用されている複数の変数の関係を使用関係として
解析し、解析された使用関係を使用関係情報として定義
するソースファイル解析部と、上記使用関係情報を記憶する使用関係情報記憶部と、上記使用関係情報記憶部に記憶された使用関係情報を読
み込み、使用関係情報に定義された使用関係を変数毎に
統合した統合関係情報を作成する使用関係統合部と、上記統合関係情報を記憶する統合関係情報記憶部とを備
えたことを特徴とするプログラム解析装置。
【請求項２】上記プログラム解析装置は、さらに、上記統合関係情報記憶部から統合関係情報を読み込み、
読み込んだ統合関係情報から、関数の独立性と変数の独
立性とを表わすクラスを定義し、定義されたクラスを上
記統合関係情報に追加するクラス定義部を備えたことを
特徴とする請求項１記載のプログラム解析装置。
【請求項３】上記プログラム解析装置は、さらに、上
記クラス定義部によって定義されたクラスを追加された
統合関係情報から、プログラムの性質を表わす数値を算
出するメトリクス算出部を備えたことを特徴とする請求
項２記載のプログラム解析装置。
【請求項４】上記プログラムの性質を表わす数値は、
変数と変数との影響度と、関数と関数との影響度と、プ
ログラムの複雑度と、プログラムの独立性とのいずれか
を含むことを特徴とする請求項３記載のプログラム解析
装置。
【請求項５】上記ソースファイル解析部は、一の変数
Ｘが、他の変数Ｙを右辺値として含む条件式以外の代入
式の左辺値である場合、変数代入関係という使用関係情
報を定義することを特徴とする請求項１記載のプログラ
ム解析装置。
【請求項６】上記ソースファイル解析部は、ｉｆ−ｅ
ｌｓｅ文のブロックの中において、条件式以外の代入式
の左辺値で一の変数Ｘ、または、加算または減算のいず
れか一方の演算子が作用している一の変数Ｘとのいずれ
か一方の変数Ｘが存在し、かつ、ｉｆ文の条件式に他
の変数Ｙが存在する場合、変数Ｘから変数Ｙへのｉｆ文
関係という使用関係情報を定義することを特徴とする請
求項１記載のプログラム解析装置。
【請求項７】上記ソースファイル解析部は、ｓｗｉｔ
ｃｈ文のブロックの中において、条件式以外の代入式の
左辺値で一の変数Ｘ、または、加算または減算のいずれ
か一方の演算子が作用している変数Ｘとのいずれか一方
の変数Ｘが存在し、かつ、ｓｗｉｔｃｈ文の条件式に他
の変数Ｙが存在する場合、変数Ｘから変数Ｙへのｓｗｉ
ｔｃｈ文関係という使用関係情報を定義することを特徴
とする請求項１記載のプログラム解析装置。
【請求項８】上記ソースファイル解析部は、一の変数
Ｘのアドレスまたは参照のいずれか一方が、一の関数Ｆ
の引数に使用され、かつ、上記関数Ｆ内において、渡さ
れたアドレスの先のデータまたは参照のいずれか一方が
条件式以外の代入式の左辺値である変数Ｘ、または、加
算または減算のいずれか一方の演算子演算子が作用して
いる変数Ｘとのいずれか一方の変数Ｘとして扱われてい
る場合、関数Ｆにおける変数Ｘの参照引数関係という使
用関係情報を定義することを特徴とする請求項１記載の
プログラム解析装置。
【請求項９】上記ソースファイル解析部は、引数を伴
って、一の関数Ｆを呼び出している場合、引数となった
変数Ｘに対応する、関数Ｆの仮引数となった変数Ｙに対
し、変数Ｘから変数Ｙへの引数関係という使用関係情報
を作成することを特徴とする請求項１記載のプログラム
解析装置。
【請求項１０】上記ソースファイル解析部は、一の関
数Ｆを呼び出し、かつ、上記関数Ｆの戻り値を一の変数
Ｘに代入し、かつ、呼び出した関数Ｆの戻り値を表す式
中に、他の変数Ｙが含まれている場合、変数Ｘから変数
Ｙへの戻り値関係という使用関係情報を定義することを
特徴とする請求項１記載のプログラム解析装置。
【請求項１１】上記使用関係統合部は、使用関係情報
から、変数を二次元のグラフ上に配置し、配置された変
数を端点とし、端点と端点とを矢印で結んで使用関係を
表わし、さらに、変数が使用されている関数ごとに、関
数によって使用されている変数を包含するような閉曲線
を生成して、統合関係情報を作成することを特徴とする
請求項３記載のプログラム解析装置。
【請求項１２】上記クラス定義部は、任意の変数を１
つ以上の関数が変更している場合、上記任意の変数と、
上記任意の変数を変更する関数は一つのクラスであると
いう定義に基づいてクラス定義を行なうことを特徴とす
る請求項１１記載のプログラム解析装置。
【請求項１３】上記メトリクス算出部は、グラフ上の
変数にあたる端点について、端点と端点間との距離を定
義し、この距離から、変数と変数との影響度を算出する
ことを特徴とする請求項１２記載のプログラム解析装
置。
【請求項１４】上記メトリクス算出部は、グラフ上の
変数を包含する閉曲線について、閉曲線間の距離を定義
し、この閉曲線間の距離から、関数と関数との影響度を
算出することを特徴とする請求項１３記載のプログラム
解析装置。
【請求項１５】上記メトリクス算出部は、グラフ上の
矢印と閉曲線とに基づいてグラフの複雑度を定義し、こ
のグラフの複雑度から、プログラムの複雑度を算出する
ことを特徴とする請求項１４記載のプログラム解析装
置。
【請求項１６】上記メトリクス算出部は、上記グラフ
の複雑度からプログラムに含まれる、関数と変数との数
と、クラス定義部で定義したクラス定義の数から、プロ
グラムの独立性を算出することを特徴とする請求項１５
記載のプログラム解析装置。
【請求項１７】上記関数を定義できる手続き型言語
は、Ｃ言語とＣ＋＋言語とのいずれかであることを特徴
とする請求項１記載のプログラム解析装置。