無定型克隆代碼檢測及重構(gòu)系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn).pdf

1、克隆代碼廣泛的存在于軟件系統(tǒng)中，并降低了軟件系統(tǒng)的質(zhì)量和可維護性，檢測并重構(gòu)軟件系統(tǒng)中的克隆代碼對提高軟件系統(tǒng)的質(zhì)量至關(guān)重要。現(xiàn)有的檢測工具一般只能針對于一種類型的克隆代碼進行檢測或者重構(gòu)，針對這一問題，本文實現(xiàn)了對多種類型的克隆代碼檢測與重構(gòu)。
　　本文主要完成了以下工作：
　　在語法相似的克隆代碼檢測中，本文利用CPFinder來實現(xiàn)語法相似的克隆代碼檢測，由于CPFinder沒有提供對外的接口，不能直接集成到系統(tǒng)中，本

2、文通過人工分析CPFinder源碼，抽取檢測部分源碼并封裝成動態(tài)鏈接庫，之后，本系統(tǒng)通過加載動態(tài)鏈接庫來實現(xiàn)對語法相似克隆代碼檢測。
　　在功能等價的克隆代碼檢測中，首先，針對K-最近鄰聚類算法生成代碼片段的輸出參數(shù)是傳值調(diào)用的問題，本文對代碼片段輸出參數(shù)進行預(yù)處理，把輸出參數(shù)的傳值調(diào)用轉(zhuǎn)換成傳地址調(diào)用。其次，實現(xiàn)通過靜態(tài)分析的方式來劃分代碼片段。再次，設(shè)計了新的測試數(shù)據(jù)產(chǎn)生算法，能夠降低測試集合的數(shù)量。最后，優(yōu)化了動態(tài)測試算法，

3、能夠降低并發(fā)進程的數(shù)量，提高檢測效率。
　　在功能等價克隆代碼重構(gòu)中，本文實現(xiàn)了根據(jù)代碼片段的靜態(tài)特征選擇一個較優(yōu)的函數(shù)。其次，針對運行時間優(yōu)選算法和參數(shù)匹配算法時間效率不高的問題，本文優(yōu)化了運行時間優(yōu)選算法，能夠省去動態(tài)測試的步驟，從而提高了時間效率。優(yōu)化參數(shù)匹配算法，能夠省去靜態(tài)分析與動態(tài)測試的步驟，在精度不變的情況下提高了匹配的時間效率。
　　在結(jié)構(gòu)語義相似克隆代碼檢測中，首先，針對基于程序源碼滑動窗口算法產(chǎn)生的代碼片

4、段語法不完整問題，本文設(shè)計并實現(xiàn)了基于語法樹的滑動窗口算法，能夠產(chǎn)生語法完整的候選代碼。其次，本文在標(biāo)準(zhǔn)化模塊中添加了新的標(biāo)準(zhǔn)化規(guī)則，并優(yōu)化了標(biāo)準(zhǔn)化規(guī)則中權(quán)重的形式，使其能表示變量之間的順序關(guān)系。接著，本文在新的語法樹上實現(xiàn)了代碼片段的標(biāo)準(zhǔn)化與變量重命名操作。最后，設(shè)計并實現(xiàn)度量代碼片段間相似度的計算方式，使用計算的結(jié)果獲取結(jié)構(gòu)語義相似克隆代碼。
　　在結(jié)構(gòu)語義相似克隆代碼的重構(gòu)中，首先，針對使用CPFinder查找差異點存在誤檢

5、，并且整個查找過程需要人工操作的問題，本文設(shè)計并實現(xiàn)通過編輯距離尋找差異點的算法。其次，本文添加了對差異點的可重構(gòu)性判斷標(biāo)準(zhǔn)。最后，針對以往重構(gòu)算法只處理了代碼片段間差異點互相之間有對應(yīng)關(guān)系的情況，本文新添加了兩種差異點間無對應(yīng)關(guān)系的情況，完善了重構(gòu)算法。
　　本文對功能等價的克隆代碼檢測使用學(xué)生程序集進行測試，對結(jié)構(gòu)語義相似克隆代碼的檢測使用了學(xué)生程序集與開源代碼進行測試。實驗表明本文實現(xiàn)的功能等價克隆代碼檢測的時間效率和準(zhǔn)確率