基于程序變異的錯(cuò)誤定位技術(shù)研究.pdf

1、發(fā)現(xiàn)軟件不能正確運(yùn)行后，如何定位錯(cuò)誤代碼在程序中的位置是軟件開(kāi)發(fā)一個(gè)眾所周知的難點(diǎn)。基于覆蓋的錯(cuò)誤定位技術(shù)(CBFL)通過(guò)分析成功和失敗測(cè)試用例的覆蓋信息和執(zhí)行結(jié)果來(lái)定位錯(cuò)誤。CBFL首先賦予每個(gè)語(yǔ)句一個(gè)懷疑度值，表示這個(gè)語(yǔ)句包含錯(cuò)誤的概率，然后根據(jù)懷疑度值的大小得到一個(gè)錯(cuò)誤語(yǔ)句懷疑度的排序。錯(cuò)誤語(yǔ)句在錯(cuò)誤語(yǔ)句懷疑度列表中的位置通常可以被用來(lái)評(píng)價(jià)錯(cuò)誤定位方法的性能，好的錯(cuò)誤定位方法能將錯(cuò)誤語(yǔ)句排在一個(gè)較高的位置，也就是說(shuō)程序員只需要檢查

2、少量的代碼就能找到程序中包含錯(cuò)誤的位置。
　　近年來(lái)已經(jīng)有很多關(guān)于CBFL的研究，也有一些研究人員提出了一些提高CBFL效果的方法，例如Gong Dandan等將測(cè)試用例集約簡(jiǎn)技術(shù)應(yīng)用于錯(cuò)誤定位中，Ⅵdroha Debroy等提出了一種基于語(yǔ)句分組的策略來(lái)改進(jìn)現(xiàn)有CBFL的效率。實(shí)驗(yàn)證明這些方法都有助于改進(jìn)錯(cuò)誤定位的效果，然而上述研究都忽略了偶然性成功測(cè)試用例對(duì)CBFL的影響。偶然性成功測(cè)試用例執(zhí)行了錯(cuò)誤的代碼，但卻沒(méi)有引發(fā)失敗的

3、測(cè)試結(jié)果。研究表明這種測(cè)試用例在實(shí)際測(cè)試中廣泛存在，而它們會(huì)顯著降低錯(cuò)誤定位的準(zhǔn)確率。
　　針對(duì)此問(wèn)題，本文提出一種基于程序變異的錯(cuò)誤定位技術(shù)來(lái)提高錯(cuò)誤定位的效果。該技術(shù)在原有的CBFL定位方法的基礎(chǔ)上引入變異影響的概念，利用變異分析來(lái)修正錯(cuò)誤代碼的定位結(jié)果，具體來(lái)說(shuō)分三步:首先通過(guò)分析測(cè)試用例的覆蓋信息和執(zhí)行結(jié)果來(lái)確認(rèn)變異候選語(yǔ)句;然后對(duì)變異候選語(yǔ)句進(jìn)行變異分析，計(jì)算每條變異語(yǔ)句的變異影響值;最后應(yīng)用本文提出的Tarantula

4、M方法的錯(cuò)誤懷疑度值計(jì)算公式計(jì)算得出錯(cuò)誤語(yǔ)句懷疑度列表。
　　文中利用在錯(cuò)誤代碼定位研究領(lǐng)域廣泛使用的7個(gè)基準(zhǔn)程序的123個(gè)錯(cuò)誤版本進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。分析比較了傳統(tǒng)CBFL方法與我們提出的方法在錯(cuò)誤定位精確度和時(shí)間開(kāi)銷方面的優(yōu)劣。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，與傳統(tǒng)錯(cuò)誤定位代碼技術(shù)相比，該技術(shù)能夠有效減少偶然性成功測(cè)試用例的負(fù)面影響，顯著提高錯(cuò)誤定位的準(zhǔn)確率。但作為提高效率的代價(jià)，需要較多的時(shí)間開(kāi)銷。在真實(shí)錯(cuò)誤上的驗(yàn)證也證明了該技術(shù)的在實(shí)際應(yīng)用中的