JPH03142635A - プログラム可視化方式 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［概要］ プログラムのデバッグを行う場合におけるプログラム可
視化方式に関し、 プログラムのデバッグ及び解析を容易にすることを目的
とし、 プログラムの構造を図形に対応づける構造マツピング定
義１５と、プログラムの動作を図形上の変化に対応づけ
る動作マツピング定義１６と、図形の形状とその変化に
関する情報を保持する図形辞書とを具備し、プログラム
の構造と動作を図形の形状とその変化に対応づけて画面
上で表示するように構成する。

［産業上の利用分野］ 本発明はプログラムのデバッグを行う場合におけるプロ
グラム可視化方式に関し、更に詳しくはプログラム開発
におけるプログラムの構造及び動作の理解を支援するプ
ログラム可視化方式に関する。

プログラム開発において、プログラムのデバッグを行う
場合、また他人の作成したプログラムを利用しようとす
る場合には、そのプログラムの構造及び動作を正確に理
解することが必要である。

［従来の技術］ 従来、プログラムの構造や動作を理解するためには、ソ
ースプログラムを解析する、或いはデバッガのトレース
情報を解読する等の文字情報を用いていた。第９図にソ
ースプログラムであるａｐｐｅｎｄのプログラム例を示
す。ここで、ａｐｐｅｎｄとは、２つのリストを結合す
るプログラムをいう。第９図に示すプログラムを実行す
ると、デバッガによって出力されるトレース情報は、第
１０図に示すようなものとなる。このプログラムがリス
トとリストとを連結させているプログラムであることを
理解するには、これらの文字情報を順を追って解読する
必要がある。

［発明が解決しようとする課８］ 従来の方式では、複雑なプログラムを短時間で理解する
ことは困難であり、プログラマに非常に負担がかかって
しまうという問題があった。

本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであって
、プログラムのデバッグ及び解析を容易にすることがで
きるプログラム可視化方式を提供することを目的として
いる。

［課題を解決するための手段］ 第１図は本発明の原理ブロック図である。図において、
１はデバッグされるソースプログラム、２はプログラム
の構造を図形に対応づける構造マツピング機構、３はプ
ログラムの動作を図形上の変化に対応づける動作マツピ
ング機構、４は図形の形状とその変化に関する情報を保
持する図形辞書である。構造マツピング機構２と動作マ
ツピング機構３はいずれもシステム１０内に備えられて
いる。５は構造マツピング機構２と動作マツピング機構
３の出力を受けてプログラムを可視化して表示する表示
画面である。

［作用コ プログラムの構造を図形に対応づける構造マツピング機
構２とプログラムの動作を図形上の変化に対応づける動
作マツピング機構３とを備え、ソースプログラム１を実
行させた際にプログラムの動きを表示画面５上にアニメ
ーション表示する。

本発明によればプログラムの流れが可視化されるので、
プログラムのデバッグ及び解析が容易になる。

［実施例］ 以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明する
。

第２図は本発明の一実施例を示す構成ブロック図である
。第１図と同一のものは、同一の符号を付して示す。以
下、実施例の各要素について詳細に説明する。

（１）図形辞書４ プログラム構成図を表示する場合に頻繁に用いられる基
本的な表示図形は、予め図形辞書４に登録しておく。例
えば、モジュールやデータ構造等を表す図形の形状及び
形状変化についての情報は図形辞書４内にデータベース
化しておき、プログラム動作表示を行う際に用いたい図
形をその中から選択するようにする。

第３図は表示図形の定義例を示す図である。この例では
、ｍｏｄｕｌｅという名前の表示図形の形状として楕円
を定義している。この楕円の表示図形については、その
性格上操作と形上変化はない。一方、ｄ　ｏｗｎ　ｑ　
ｕ　ｅ　ｕ　ｅという名前の表示図形については、形状
は、矢印→で表示されている。この表示図形に対する操
作としては、ｇｅｔ（ｒｅｃｔａｎｇｌｅ）とｐｕｔ　
（ｒｅｃｔａｎｇｌｅ）があり、それに伴い図形変化に
ついても、定義されている。

例えば、■のｐｕｔの場合には四角形が追加される様子
が指示され、四角形が削除される様子が指示される。

（２）構造マツピング定義１５ プログラムの構成要素と表示図形との対応づけを行うた
めに、以下の形式で構造マツピングを定義する。これは
、プログラム中の構成要素をどのような形状で表現する
かを定義するものである。

プログラム中の構成要素→表示図形 ここで、プログラム中の構成要素とは、プログラム中に
出現するモジュールの名前を記述する。また、表示図形
については、図形辞書４内に定義しである基本図形の名
前を記述する。

（３）動作マツピング定義１６ プログラムの動作と表示図形の動きとの対応づけを行う
ために、以下の形式で動作マツピングを定義する。これ
は、プログラム実行中に起こっている事象に基づいて表
示図形の形状をどのように変化させてその事象を表現す
るかを定義するものである。

プログラムの動作→表示図形の動き プログラムの動作は、プログラム実行中に呼ばれるメソ
ッドで記述する。また、表示図形の動きは、図形辞書４
内に定義しである基本図形の形状変化を行なわせるため
の操作を記述する。

このように構成された装置において、前述した（２）、
（３）のマツピング定義を用いてプログラムの構造及び
その動作を表示づけるようになっている。第２図の例で
は、構造マツピング定義１５中にソースプログラム１内
のＰｒｏｄｕｃｅｒ及びＣｏｎｓｕｍｅｒというモジュ
ールを図形辞書４内のｍｏｄｕｌｅという表示図形を用
いて表示し、Ｑｕｅｕｅというモジュールをｄ　ｏ　ｗ
　ｎ　ｑｕｅｕｅという表示図形を用いて表示するとい
うことが定義されている。そして、構造マツピング定義
１５と第３図に示した図形辞書４の例とから、表示画面
５のような図形が表示される。

また、動作マツピング定義１６中では、ソースプログラ
ムの中のｅｎｑ　（Ｅｌｅｍｅｎｔ）が実行された際に
は、表示図形に対する操作ｐｕｔ（ｒｅｃｔａｎｇｌｅ
）を発行するように定義しである。また、ｄｅｑ　（Ｅ
ｌｅｍｅｎｔ）が実行された際には、表示図形に対すへ
る操作ｇｅｔ（ｒｅｃｔａｎｇｌｅ）を発行するように
定義しである。表示図形に対する操作が発行されると、
図形辞書４を参照してその操作に応じた図形の形状変化
が起こるようになっている。

第４図は本発明に係わるプログラム可視化を行うシステ
ムの構成例を示すブロック図である。第２図と同一のも
のは、同一の符号を付して示す。

図において、１３はソースプログラム１からのプログラ
ムを受けてマツピングメモリ１４内の構造マツピング定
義１５及び動作マツピング定義１６を参照してプログラ
ムの解析を行う解析部、１１は解析部１３の出力を受け
る構造表示部、１２は同じく解析部１３の出力を受ける
動作表示部でいずれも図形辞書４を参照するようになっ
ている。

そして、これら構造表示部１１及び動作表示部１２の出
力は、表示画面５に出力され、表示される。

解析部１３では、ソースプログラム１と構造マツピング
定義１５．動作マツピング定義１６を参照して、プログ
ラム中の構成要素及び実行されている事象を表示図形の
形状、形状変化に対応づけ、表示図形に対する操作命令
を構造表示部１１あるいは動作表示部１２に送出する。

構造表示部１１は、構造マツピング定義１５に従って、
表示図形に対応づけられたプログラム中の構成要素が送
られると、図形辞書４中に定義しである形状の表示図形
を画面上に描画する。動作表示部１２は、動作マツピン
グ定義１６を参照し、解析部１３において対応づけられ
た表示図形に対する操作が送られると、図形辞書４を参
照し、この操作に対応する表示図形の形状変化を画面上
に描画する。

第４図のシステム構成に従って、先ず解析部１３と構造
表示部１１によりソースプログラム１の構造の表示図形
が表示画面５上に表示される。その後、ソースプログラ
ム１を実行することにより解析部１０で実行中の事象が
抽出され、動作表示部１２により対応する表示図形上の
形状変化を行なわせる。これにより、プログラムの構造
を図形上で表現すること及びプログラム実行時の動作を
図形上の動作に対応づけて表示することが可能になり、
プログラムの可視化を実現することができる。

次に、プログラム可視化をどのように行うかをｐｒｏｌ
ｏｇ言語を用いた実施例で示す。

（プログラム構造の表示） 第５図はプログラム構造表示の方式を示す図である。第
４図と同一のものは、同一の符号を付して示す。図中、
１１ａはマツピングテーブルで、構造表示部ｌｌ内に含
まれる。解析部１３では、先ず構造マツピング定義１５
に従って、プログラム構造の対応づけを行う。ここでは
、プログラム中のクラスｐｒｏｄｕｃｅｒを図形辞書４
中に定義しであるクラスｍｏｄｕｌｅに対応づけること
が定義されている。

そこで、構造表示部１１に対してクラスｍｏｄｕｌｅの
初期形状を表示するように指示する。構造表示部１１で
は、この指示を受けて図形辞書４内のクラスｍｏｄｕｌ
ｅ中のｃｒｅａｔｅというメソッドを呼び出す。これに
より、表示画面５に描画が行われる。また、構造表示部
１１内のマツピングテーブルｌｌａには、クラスｐｒｏ
ｄｕｃｅ「とクラスｍｏｄｕｌｅの対応が保持される。

同様にして、クラスｑ　ｕ　ｅ　ｕ　ｅ、　　クラスｃ
ｏｎｓｕｍｅ　ｒについても構造表示部１１において描
画され、最終的には表示画面５上にソースプログラム１
を表わす図が表示される。

第６図は前述した構造表示の処理手順を示すフローチャ
ートである。先ず、Ｉ−１に初期設定する（Ｓｌ）。こ
こで、Ｎは構造マツピング定義１５中の個数を示す。次
に、構造マツピング定義１５中の第１番目の定義ｍａｐ
ｐｉｎｇ　（Ｐ、Ｄ）を参照する（Ｓ２）。ここで、Ｐ
はソースプログラム１中のクラス名、Ｄは図形辞書４中
のクラス名である。

次に、構造表示部ｌｌ内のマツピングテーブル１１ａに
ＰＡＤの対応を保持する（Ｓ３）。そして、図形辞書を
参照し、クラス名りのクラスメソッド：ｃｒｅａｔｅ／
１を発行する（Ｓ４）、次に、ｃｒｅａｔｅ／１の処理
を行う（３５）、これにより表示画面５上に描画が行わ
れる。次に、１−１＋１を計算してＩの値を更新する（
Ｓ６）。

次に、ＩｋＮかどうかチエツクする（Ｓ７）。そうであ
る場合にはステップＳ２に戻り、そうでない場合には全
ての定義の処理が終了したことになる。

（プログラム動作の表示） 第７図はプログラム動作表示の方式を示す図である。こ
れは、ソースプログラム１の実行に従って、表示画面５
でアニメーションを行なわせる場合を示している。解析
部１３では、既存のインタプリタ等を用いてプログラム
実行中の事象を検出し、動作マツピング機構３を参照し
て動作表示部１２に命令を送る。今、プログラム中の：
　ｅｎｑ（＃ｑｕｅｕｅ、Ｅｌｅｍｅｎｔ）が実行され
たという事象が検出されたとする。

動作マツピング定義１６中には、この実行に対して：５
ｅｎｄ（表示部、：ｐｕｔ　（＃ｑｕｅｕｅ、ｒｅｃｔ
ａｎｇｌｅ）と定義されている（■）。解析部１３では
、この定義に基づいて動作表示部１２に対して：　ｐｕ
　ｔ　（＃ｑｕｅｕｅ、ｒｅｃｔａｎｇｌｅ）を発行す
る（■）。動作表示部１２は、そのメソッドを受け、構
造表示部１１内のマツピングテーブルｌｌａを参照して
プログラム中のクラスｑｕｅｕｅが図形辞書４中にどの
クラスに対応づけられているかを調べる（■）。

クラスｄｏｗｎｑｕｅｕｅに対応づけられていることが
分かると、そのクラス１と対して：ｐｕｔ（＃ｄｏｗｎ
ｑｕｅｕｅ、ｒｅｃｔａｎｇｌｅ）を発行しく■）、図
形辞書４中に記述しであるグラフィック命令に従って、
表示画面５への表示が行われる（■）。

第８図はこの時の動作表示の処理手順を示すフローチャ
ートである。先ず、ソースプログラム１実行中の事象を
抽出する（Ｓｌ）。ここでＰはソースプログラム１中の
クラスを、事象又はクラスＰに対するメソッドを示す。

次に、動作マツピング定義１６を参照し、Ｘに対応する
図形操作を動作表示部１２に発行する（Ｓ２）。ここで
、Ｘニー：５ｅｎｄ（表示部、Ａｃ　ｔ　ｉｏｎ　（Ｐ
、−））次に、クラスＰに対応する図形辞書４中のクラ
スを構造表示部１１内のテーブルを参照して取出す（Ｓ
３）。ここで、Ｄは図形辞書４中のクラスを示す。最後
に、クラスＤに対してＡｃｔｉｏｎを発行する。これに
より、表示画面５上に描画が行われる（Ｓ４）。そして
、プログラムの実行が終了したかどうかチエツクしくＳ
５）、終了していない場合にはステップＳ１に戻り、終
了したら終わる。

［発明の効果］ 以上、詳細に説明したように、本発明によればプログラ
ムの構造を図形に対応づける構造マツピング機構２とプ
ログラムの動作を図形上の変化に対応づける動作マツピ
ング機構３とを備え、ソースプログラム１を実行させる
際にプログラムの動きを表示画面５上にアニメーション
表示することにより、プログラムの流れが可視化される
ので、プログラムのデバッグ及び解析が容易になる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の原理ブロック図、 第２図は本発明の一実施例を示す構成ブロック図、 第３図は表示図形の定義例を示す図、 第４図は本発明を実施するシステム構成例を示すブロッ
ク図、 第５図はプログラム構造表示の方式を示す図、第６図は
構造表示の処理手順を示すフローチャート、 第７図はプログラム動作表示の方式を示す図、第８図は
動作表示の処理手順を示すフローチャート、 第９図はソースプログラム例を示す図、第１０図は従来
のトレース情報例を示す図である。 第１図において、 １はソースプログラム、 ２は構造マツピング機構、 ３は動作マツピング機構、 ４は図形辞書、 ５は表示画面である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 図形の形状とその変化に関する情報を保持する図形辞書
   （４）と、 プログラムの構造を図形に対応づける構造マッピング機
   構（２）と、 プログラムの動作を図形上の変化に対応づける動作マッ
   ピング機構（３）を備えることにより、プログラムの構
   造と動作を図形の形状とその変化に対応づけて表示画面
   （５）上で表示するように構成したプログラム可視化方
   式。