JPH0667870A - ソフトウエア分析装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 所望の情報を短時間で得ることができ、汎用
性に富むソフトウエア分析装置を提供する。 【構成】 ソースファイル読込手段１によりソースプロ
グラムＳＰからプログラムの構造情報を取り出し、これ
をプログラム構造情報格納手段２を介してデータベース
３に格納しておき、プログラム構造情報検索手段４によ
り必要なプログラム構造情報を抽出し、これを図形式作
成手段５により図形式に加工し表示装置６にて表示可能
とすることにより、必要なプログラム構造情報を抽出す
る都度ソースファイルを読まなくても済むようにし、作
成時間を短縮し汎用性を高める。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、中，大規模ソフトウ
エアの開発において、そのプログラム構造を解析するこ
とにより、品質の高いプログラムを作成するために役立
てるソフトウエア分析装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種のソフトウエア分析装置
（ソフトウエアツールとも言う）としては、プログラム
の呼出関係図作成ツール，プログラムとデータ間のリー
ド／ライト相関表作成ツールなど、個別または専用のツ
ールが知られている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記ツールはそれぞれ
独立しており、プログラムの呼出関係図を必要とする場
合には、プログラムの呼出関係図作成ツールにソースフ
ァイルを入力してプログラムの呼出関係図を作成する一
方、プログラムとデータとの間のリード／ライト相関表
が必要ならば、プログラムとデータとの間のリード／ラ
イト相関表作成ツールにソースファイルを入力してリー
ド／ライト相関表を作成する、というようにそれぞれの
ツールにソースファイルを入力して必要な表や図を作成
するようにしている。そのため、ソースファイルを各ツ
ールに入力して図／表を作成するので、手間が掛かって
いた。

【０００４】また、それぞれのツールは入力したソース
ファイルの全てに対して図や表を作成するので、大規模
なソフトウエアでは大量の図や表を出力していた。つま
り、ソフトウエアの分析では現在注目している部分につ
いての図／表だけが欲しいのにもかかわらず、従来のツ
ールで出力する図や表では必要な部分を探すのに時間が
掛かるという問題がある。さらに、プログラムの品質を
調べる方法として、プログラムの複雑度を求めることが
行なわれている。そこで、従来も各プログラム毎の複雑
度を測定するツールは提供されている。しかしながら、
複数のプログラムを組み合わせて大規模なシステムを作
成する場合では、そのシステム内の各プログラムの複雑
度がどのようになっているか、その分布を知ることはシ
ステムの品質を決める上からも重要である。しかるに、
このようなツールがないため、これを人間が行なわねば
ならず、この場合も手間や時間が掛かかるという問題が
ある。したがって、この発明の課題は作成に余り時間を
要せず、しかも汎用性に富むソフトウエア分析装置を提
供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】このような課題を解決す
るため、この発明では、プログラムを記述したソースフ
ァイルを読み込み、このソースファイルからプログラム
の構造情報を取り出すソースファイル読込手段と、この
ソースファイル読込手段を介して抽出されたプログラム
構造情報をデータベースに格納するプログラム構造情報
格納手段と、外部から指定されるプログラム構造情報を
データベースから取り出すプログラム構造情報検索手段
と、このプログラム構造情報検索手段により取り出され
たプログラム構造情報を図表形式に加工する加工手段と
を備え、プログラム構造を図表形式で表示可能にしたこ
とを特徴としている。なお、この発明では、プログラム
の複雑度を２つの異なる手法によりそれぞれ求めてその
一方を第１軸に、他方を第２軸にしてマトリックス状に
表示することができる。

【０００６】

【作用】ソースファイルからプログラムの構造情報を取
り出してデータベースに格納しておき、格納したプログ
ラム構造情報から必要な図や表を作成，表示可能とする
ことにより、各ツール毎にソースファイルを入力する手
間を省き、プログラム解析のための時間を短縮する。

【０００７】

【実施例】図１はこの発明の実施例を示すブロック図
で、１はソースファイル読込手段、２はプログラム構造
情報格納手段、３はデータベース、４はプログラム構造
情報検索手段、５は図形式作成手段、６は表示装置、Ｓ
Ｐはソースプログラムをそれぞれ示している。すなわ
ち、ソースファイル読み込み手段１はソースプログラム
ＳＰから関数のステップ数，複雑度，関数の呼び出し関
係，関数とデータの読み書き関係等の情報を取り出し、
プログラム構造情報格納手段２はこれらをデータベース
３に格納する。プログラム構造情報検索手段４はデータ
ベース３から必要な情報を取り出し、その情報を図形式
作成手段５を介して表形式または図形式で表示装置６上
に表示する。

【０００８】以下、各手段について個別に説明する。 １）ソースファイル読込手段 ソースファイル読込手段１は、例えば図２に示す如きＣ
言語で書かれたソースプログラムＳＰを解析し、データ
ベース３に格納するためのプログラム構造情報を作成す
る。プログラム構造情報はここではユニットテーブルフ
ァイルと親子関係テーブルファイルの２つで構成される
が、そのデータ構造はデータベースの構造と同じであ
る。データ構造を図３に示す。以下、図３を参照してユ
ニットテーブルファイルの構造につき具体的に説明す
る。

【０００９】（１）ユニット番号 これは、各ユニット名を識別するための番号で、この実
施例で用いたデータベースで管理するために用いる。 （２）ユニット名 関数（プログラムの単位を示し、サブルーチンまたはモ
ジュールに相当する）名，変数（データ）名を示す。 （３）属性 ユニット名が関数か変数かを示すものであり、属性値が
「Ｆ」のときは関数、「Ｄ」のときはデータを示すもの
とする。 （４）ファイル名 ユニット名が格納されているファイルの名称を示す。 （５）概要 ユニットがどんな機能を持っているかを記述したもので
あり、Ｃソースプログラムのコメントに記述してある内
容を取り出している。

【００１０】（６）ステップ数 ユニット名が関数の場合、その関数のステップ数（行
数）を示す。また、ユニット名が変数の場合（属性値が
「Ｄ」のとき）は−１を示す。 （７）Ｈ複雑度 ユニット名が関数の場合、その関数のＨａｌｓｔｅａｄ
の複雑度を示す。ユニット名が変数の場合（属性値が
「Ｄ」のとき）は−１を示す。 （８）Ｍ複雑度 ユニット名が関数の場合、その関数のＭａＣａｂｅの複
雑度を示す。ユニット名が変数の場合（属性値が「Ｄ」
のとき）は−１を示す。 なお、Ｈａｌｓｔｅａｄの複雑度およびＭａＣａｂｅの
複雑度は、それぞれプログラムの複雑度を測る方法とし
て一般に良く知られているものなので、その詳細は省略
する。

【００１１】次に、親子関係テーブルファイルの構造に
ついて説明する。 （１）親ユニット番号 親になるユニットのユニット番号を示す。このユニット
番号はユニットテーブルファイルに定義されているユニ
ット番号であり、その属性は関数（「Ｆ」）である。 （２）子ユニット番号 子になるユニットのユニット番号を示す。 （３）Ｒ／Ｗ属性 子ユニットの属性を示す。子ユニットが変数の場合、親
ユニットの関数が子ユニットをどのように使っているか
を示す。その関係を表１に示す。

【００１２】

【００１３】図４はソースファイル読み込み手段の動作
を説明するためのフローチャートである。まず、ステッ
プ４０１では読み込んだＣソースプログラムのファイル
名を記憶する。なお、ここで用いるファイル名は「ＭＫ
ＴＡＢＬＥ」とする。次に、ステップ４０２では読み込
んだＣソースプログラムから、プログラム構造情報の１
つであるユニットテーブルファイルを作成し、ステップ
４０３ではもう１つのプログラム構造情報である親子関
係テーブルファイルを作成する。

【００１４】図５は図４のステップ４０２の動作、すな
わちユニットテーブルファイル作成動作の詳細を示すフ
ローチャートである。まず、ステップ４１１ではＣソー
スファイルをオープンし、ステップ４１２でＣソースプ
ログラムからシンボルを１つ読み出す。なお、シンボル
とは空白文字で区切られた文字列を云う。ステップ４１
３でＣソースプログラムの終わりまで読み出してしまっ
たかどうかを判断し、読み出してしまったならばステッ
プ４２２へ行き、Ｃソースプログラムをクローズして終
了する。ステップ４１４ではシンボルの種類を調べ、概
要の記述ならばステップ４１５、ユニット名の記述なら
ばステップ４１６へと進み、その他ならばステップ４１
２へ戻って次のシンボルを読み出す。

【００１５】ここに、シンボルの種類が「概要の記述」
とは、シンボルが「変数概要」または「関数概要」の場
合である。また、シンボルの種類が「ユニット名」と
は、シンボルが関数か変数の場合である。シンボルが関
数宣言や変数宣言であるかどうかの判定は、コンパイラ
で一般に行なっている方法なので、その説明はここでは
省略する。また、この実施例では、関数内のローカル変
数宣言は無視するようにした。これは、関数間の関係を
調べるには、特定の関数内のみ使用されているローカル
変数に着目するよりは、グローバルなデータのみを取り
出した方が理解し易いからである。なお、全データを対
象にしたい場合は、関数内のローカル変数宣言も取り出
すようにすれば良い。ステップ４１５では概要を取り出
す。概要はシンボル「変数概要：」または「関数概
要：」の次からシンボル「＊／」が現れるまでに書かれ
ている文字列である。図２の例では第８，１０，１４お
よび３４行目などに記述されており、第８行目の例では
「入力データを保持する」が概要ということになる。

【００１６】ステップ４１６ではユニット名を取り出
し、ステップ４１７ではユニット名が関数ならばステッ
プ４１８，４１９，４２０へと進み、関数のステップ
数，Ｈａｌｓｔｅａｄの複雑度，ＭａＣａｂｅの複雑度
を求める。その求め方は良く知られているので、説明は
省略する。ステップ４２１ではステップ４１５からステ
ップ４２０で取り出した情報をまとめ、ユニットテーブ
ルファイルを作成する。図６（イ）に、以上のようにし
て作成されるユニットテーブルファイルの１例を示す。

【００１７】図７は図４のステップ４０３の動作、すな
わち親子関係テーブルファイル作成動作の詳細を示すフ
ローチャートである。まず、ステップ４３１でＣソース
ファイルをオープンし、ステップ４３２でＣソースプロ
グラムからシンボルを１つ読み出す。次に、ステップ４
３３ではＣソースプログラムの終わりまで読み出したか
どうかを判断し、読み出してしまったならばステップ４
４３へ行き、そうでなかったらステップ４３４へ行く。
ステップ４３４は、シンボルが関数宣言である部分まで
シンボルを読み飛ばすことを示している。関数宣言に出
会ったら、ステップ４３５でそのユニット（関数）を親
関数として記憶する。ステップ４３６で次のシンボルを
取り出し、ステップ４３７でそのシンボルが関数の終了
を示すならばステップ４３２に戻り、そうでなければス
テップ４３８へ進む。

【００１８】ステップ４３８ではシンボルがユニットか
どうかを調べ、ユニットならばステップ４３９へ進み、
そうでなければステップ４３６に戻る。ステップ４３９
では取り出したユニットを子ユニットとして記憶する。
ステップ４４０ではユニットが関数かどうかを調べ、関
数ならばステップ４４１でＲ／Ｗ属性が関数であること
を記憶するし、そうでなかったらステップ４４２でＲ／
Ｗ属性が読み込み，書込み，読み書き，読み書き不明の
いずれかであるかを調べてそれを記憶し、ステップ４３
６に戻る。ここで、変数のＲ／Ｗ属性の決め方はコンパ
イラ等で一般に行なわれている方法なので、その説明は
省略する。図８にこの実施例のステップ４４３に来る直
前の親子関係テーブルファイルを示す。つまり、図８は
ユニットテーブルファイルにないユニットを記述してい
るテーブルを削除し、重複したテーブルをまとめる過程
を示している。ステップ４４３では重複している親子関
係テーブルファイルを１つにまとめる。このとき、Ｒ／
Ｗ属性が異なるものをまとめるときは、予め決められて
いる規則に従って変更する。ここでの規則を示すと表２
のようになる。

【００１９】

【００２０】この実施例では、ステップ４４３直後の親
子関係テーブルファイルを図６（ロ）または図８に示
す。ステップ４４４ではすでに作成したユニットテーブ
ルファイルを参照し、親ユニット名，子ユニット名をユ
ニット番号に変換する。このとき、ユニットテーブルフ
ァイルにないユニット名は、親子関係テーブルファイル
から削除する。ただし、Ｃ言語の標準ライブラリは予め
標準ユニットテーブルファイルとして持っている。ステ
ップ４４５ではＣソースファイルをクローズして終了す
る。

【００２１】２）プログラム構造情報格納手段 このプログラム構造情報格納手段２は、ソースファイル
読込手段１で作成したプログラム構造情報（ユニットテ
ーブルファイルと親子関係テーブルファイル）をデータ
ベース３に格納する。これは、リレーショナルデータベ
ースの操作制御を行なう言語として良く知られているＳ
ＱＬ（Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｄ Ｑｕｅｒｙ Ｌａｎｇｕ
ａｇｅ）を用いて行なうことができるので、詳細は省略
する。 ３）プログラム構造情報検索手段 このプログラム構造情報検索手段４は、上記ＳＱＬ言語
を用いてデータベース３から所望の情報を取り出す。な
お、どのような情報を取り出すかの指定は、図示されな
い入力手段等を介して行なわれる。

【００２２】４）図形式作成手段 ＳＱＬ用いた検索は複雑な検索が可能である反面、デー
タベースの構造を理解していなければならないため、ソ
フトウエア分析ツールとしては必ずしも充分ではない。
そこで、ここではデータベース３に格納してあるプログ
ラム構造情報を、その目的に合わせて検索するコマンド
を準備している。これらのコマンドにより、プログラム
構造情報検索手段４はデータベース３からプログラム構
造情報を取り出し、表形式または図形式に変換して表示
する。

【００２３】図９は表形式の表示例を説明するための説
明図である。同図（イ）は関数名を指定し、その関数が
呼び出している関数（子関数）の一覧を表示する例を示
す。なお、関数「ｍａｉｎ」が呼び出している関数（子
関数）の一覧を表示する場合のコマンドは「ｋｏ ｍａ
ｉｎ」である。同図（ロ）は関数名を指定し、その関数
でが呼び出している関数（親関数）の一覧を表示する例
を示す。なお、関数「ｄｓｐｔａｂｌｅ」が呼び出して
いる関数（親関数）の一覧を表示する場合のコマンドは
「ｏｙａ ｄｓｐｔａｂｌｅ」である。

【００２４】同図（ハ）は関数名を指定し、その関数で
使用しているデータの一覧を表示する例を示す。なお、
関数「ｍａｉｎ」で使用しているデータの一覧を表示す
る場合のコマンドは「ｄａｔａ ｍａｉｎ」である。同
図（ホ）はデータを指定し、そのデータを使用している
関数一覧を表示する例を示す。なお、データ「ｓｃｏｒ
ｅｓ」を使用している関数の一覧を表示する場合のコマ
ンドは「ｆｕｎｃ ｓｃｏｒｅｓ」である。

【００２５】図１０は図形式の表示例を説明するための
説明図である。同図（イ）はプログラム構造図を表示す
る例を示す。関数「ｍａｉｎ」が呼び出しているプログ
ラム構造を表示する場合の指定方法は「ｓｔｒｕｃｔ
ｍａｉｎ」である。同図（ロ）はプログラムの複雑度を
表示する例を示す。関数「ｍａｉｎ」が呼び出している
関数全ての複雑度分布を表示する場合の指定方法は「ｃ
ｐｌｘ ｍａｉｎ」である。同図（ハ）はプログラムと
データの読み書き関係を表示する例である。関数「ｍａ
ｉｎ」が呼び出している全ての関数とデータの読み書き
関係を表示する場合の指定方法は「ｆｕｎｃ ｍａｉ
ｎ」である。

【００２６】ここで、プログラムの複雑度の分布を表示
する場合について説明する。プログラムの複雑度分布の
表示は図１０（ロ）のように、例えば縦方向にＭａＣａ
ｂｅの複雑度（Ｍ複雑度）の値、横方向にＨａｌｓｔｅ
ａｄの複雑度（Ｈ複雑度）の値をとり、その交点位置に
それらの複雑度を持つ関数の数をプロットしたものであ
る。図１１はプログラムの複雑度の分布を表示する場合
の動作を説明するためのフローチャート、図１２はプロ
グラム構造情報の例とプログラムの複雑度分布の表示例
を説明するための説明図である。

【００２７】まず、ステップ９０１ではプログラム構造
情報検索手段４により、指定した関数が呼び出している
関数すべての関数名，Ｈ複雑度およびＭ複雑度を取り出
す。図１２（イ）にデータベースから取り出したプログ
ラム構造情報の例を示す。ステップ９０２では、取り出
したプログラム構造情報のＨ複雑度およびＭ複雑度の各
最大値を求める。ステップ９０３ではＭ複雑度の最大値
を行の添字、Ｈ複雑度の最大値を列の添字とした２次元
配列を作成し、その要素すべてを値０に初期化する。な
お、ここではＨ複雑度の最大値の方が大きいので、５０
０ずつまとめて１つの列として示すようにしている。つ
まり、Ｈ複雑度の０〜４９９までが１列目、５００〜９
９９までが２列目で、以下同様ということになる。ステ
ップ９０４，９０５では、データベースから取り出した
プログラム構造情報に対して、関数のＭ複雑度を行の添
字、Ｈ複雑度を列の添字とした２次元配列の要素の値に
１を加える。図１２（ロ）にステップ９０４，９０５を
実行したときの２次元配列の例を示す。ステップ９０６
では、以上のように作成した２次元配列を、例えば図１
０（ロ）のように表示する。

【００２８】

【発明の効果】この発明によれば、ソースファイルから
プログラムの構造情報を取り出してデータベースに格納
し、格納したプログラム構造情報から必要な図や表を作
成，表示するようにしたので、各ツール毎にソースファ
イルを入力する手間を省くことができ、プログラムの解
析を短時間で行なうことが可能となる利点が得られる。
また、現在注目しているプログラムの部分をソフトウエ
ア分析装置に指示し、その部分の図や表を作成すること
ができるので、従来の如く大量の図や表の中から必要な
ものを探す手間と時間を節約することができる。さらに
は、指定したプログラムの複雑度の分布を示すマトリッ
クスを自動的に作成できるので、従来人間が手作業で行
なっていた作業を省略することができ、作成時間を短縮
することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施例を示すブロック図である。

【図２】Ｃソースプログラムの例を説明するための説明
図である。

【図３】プログラム構造情報のデータ構造を示す構成図
である。

【図４】ソースファイル読込手段の動作を概略的に説明
するためのフローチャートである。

【図５】ユニットテーブルファイルの作成方法を詳細に
説明するためのフローチャートである。

【図６】ユニットテーブルファイルと親子関係テーブル
ファイルの例を説明するための説明図である。

【図７】親子関係テーブルファイルの作成方法を詳細に
説明するためのフローチャートである。

【図８】親子関係テーブルファイルの作成過程を説明す
るための説明図である。

【図９】表形式の表示例を説明するための説明図であ
る。

【図１０】図形式の表示例を説明するための説明図であ
る。

【図１１】プログラムの複雑度の分布を表示する場合の
動作を説明するためのフローチャートである。

【図１２】プログラム構造情報の例とプログラムの複雑
度分布の表示例を説明するための説明図である。

【符号の説明】

１…ソースファイル読込手段、２…プログラム構造情報
格納手段、３…データベース、４…プログラム構造情報
検索手段、５…図形作成手段、６…表示装置。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 プログラムを記述したソースファイルを
   読み込み、このソースファイルからプログラムの構造情
   報を取り出すソースファイル読込手段と、このソースフ
   ァイル読込手段を介して抽出されたプログラム構造情報
   をデータベースに格納するプログラム構造情報格納手段
   と、外部から指定されるプログラム構造情報をデータベ
   ースから取り出すプログラム構造情報検索手段と、この
   プログラム構造情報検索手段により取り出されたプログ
   ラム構造情報を図表形式に加工する加工手段とを備え、
   プログラム構造を図表形式で表示可能にしてなることを
   特徴とするソフトウエア分析装置。
2. 【請求項２】 プログラムの複雑度を２つの異なる手法
   によりそれぞれ求めてその一方を第１軸に、他方を第２
   軸にしてマトリックス状に表示可能にしてなることを特
   徴とする請求項１に記載のソフトウエア分析装置。