基于程序變異的錯誤定位技術(shù)研究.pdf

1、發(fā)現(xiàn)軟件不能正確運行后，如何定位錯誤代碼在程序中的位置是軟件開發(fā)一個眾所周知的難點?；诟采w的錯誤定位技術(shù)(CBFL)通過分析成功和失敗測試用例的覆蓋信息和執(zhí)行結(jié)果來定位錯誤。CBFL首先賦予每個語句一個懷疑度值，表示這個語句包含錯誤的概率，然后根據(jù)懷疑度值的大小得到一個錯誤語句懷疑度的排序。錯誤語句在錯誤語句懷疑度列表中的位置通?？梢员挥脕碓u價錯誤定位方法的性能，好的錯誤定位方法能將錯誤語句排在一個較高的位置，也就是說程序員只需要檢查

2、少量的代碼就能找到程序中包含錯誤的位置。
　　近年來已經(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等將測試用例集約簡技術(shù)應(yīng)用于錯誤定位中，Ⅵdroha Debroy等提出了一種基于語句分組的策略來改進現(xiàn)有CBFL的效率。實驗證明這些方法都有助于改進錯誤定位的效果，然而上述研究都忽略了偶然性成功測試用例對CBFL的影響。偶然性成功測試用例執(zhí)行了錯誤的代碼，但卻沒有引發(fā)失敗的

3、測試結(jié)果。研究表明這種測試用例在實際測試中廣泛存在，而它們會顯著降低錯誤定位的準確率。
　　針對此問題，本文提出一種基于程序變異的錯誤定位技術(shù)來提高錯誤定位的效果。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，利用變異分析來修正錯誤代碼的定位結(jié)果，具體來說分三步:首先通過分析測試用例的覆蓋信息和執(zhí)行結(jié)果來確認變異候選語句;然后對變異候選語句進行變異分析，計算每條變異語句的變異影響值;最后應(yīng)用本文提出的Tarantula

4、M方法的錯誤懷疑度值計算公式計算得出錯誤語句懷疑度列表。
　　文中利用在錯誤代碼定位研究領(lǐng)域廣泛使用的7個基準程序的123個錯誤版本進行了實驗驗證。分析比較了傳統(tǒng)CBFL方法與我們提出的方法在錯誤定位精確度和時間開銷方面的優(yōu)劣。實驗結(jié)果表明，與傳統(tǒng)錯誤定位代碼技術(shù)相比，該技術(shù)能夠有效減少偶然性成功測試用例的負面影響，顯著提高錯誤定位的準確率。但作為提高效率的代價，需要較多的時間開銷。在真實錯誤上的驗證也證明了該技術(shù)的在實際應(yīng)用中的