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程序复杂性度量 软件质量度量 两个软件质量度量方法 Halstead的软件科学 McCabe复杂性度量法 软件质量度量 Halstead的软件科学 根据程序中可执行代码行的操作符和操作数的数量来计算程序的复杂性。 操作符和操作数的量越大，程序结构就越复杂。 程序长度(预测的Halstead长度) 令n1表示程序中不同运算符(包括保留字)的个数，令n2表示程序中不同运算对象的个数，令H表示“程序长度”，则有 H=n1? log2n11+n2 ? log2n2 这里，H是程序长度的预测值，它不等于程序中语句个数。  在定义中，运算符包括： 算术运算符 赋值符(=或:=) 逻辑运算符 分界符(，或；或:) 关系运算符 括号运算符 子程序调用符 数组操作符 循环操作符等。 特别地，成对的运算符，例如 “begin…end”、“for…to”、 “repeat …until”、“while…do”、 “if…then…else”、“（…）”等都当 做单一运算符。 程序的词汇表Halstead定义程序的词汇表为不同的运算符种类数n1和不同的运算对象种类数n2的总和。若令n为程序的词汇表，则有 n = n1+n2例如，用FORTRAN语言写出的交换排序的例子 SUBROUTINE SORT ( X, N ) DIMENSION X( N )  程序量 程序量 V 可用下式得到 V = N ? log2n 它表明了程序在词汇上的复杂性。其最小值为 V* = (2+n2*) ? log2(2+n2*) 这里，2表明程序中至少有两个运算符：赋值符 = 和函数调用符 f ( ) ，n2*表示输入／输出变量个数。 程序量比率 (语言的抽象级别) L = V* / V 或 L = (2 / n1)?(n2 / N2) 它表明了一个程序的最紧凑形式的程序量与实际程序量之比，反映了程序的效率。其倒数 D = 1 / L 表明了实现算法的困难程度。 程序员工作量 E = V / L 程序的潜在错误Halstead度量可以用来预测程序中的错误。预测公式为 B = (N1+N2)?log2 (n1+n2) / 3000 B为该程序的错误数。它表明程序中可能存在的差错 B 应与程序量V成正比。  例如，一个程序对75个数据库项共访问1300次，对150个运算符共使用了1200次，那么预测该程序的错误数： B = (1200+1300)?log2(75+150)/3000 ? 6.5 即预测该程序中可能包含6～7个错误 Halstead的重要结论 程序的实际Halstead长度N可以由词汇表n算出。即使程序还未编制完成，也能预先算出程序的实际Halstead长度N， 虽然它没有明确指出程序中到底有多少个语句。预测的Halstead长度与实际的Halstead长度是非常接近的。 没有注意调用的深度。Halstead 公式应当对调用子程序的不同深度区别对待。 没有把不同类型的运算对象，运算符与不同的错误发生率联系起来，而是把它们同等看待。 忽视了嵌套结构(嵌套的循环语句、嵌套IF语句、括号结构等)。运算符的嵌套序列，总比具有相同数量的运算符和运算对象的非嵌套序列要复杂得多。解决的办法是对嵌套结果乘上一个嵌套因子。 为了度量程序复杂性，要求： 它可以用来计算任何一个程序的复杂性； 对于不合理的程序，不应当使用它进行复杂性计算； 如果程序中指令条数、附加存储量、计算时间增多，不会减少程序的复杂性。 统计一个程序模块的源代码行数目，并以源代码行数做为程序复杂性的度量。 Thayer曾指出，程序出错率的估算范围是从0.04％～7％之间，即每100行源程序中可能存在0.04～7个错误。每行代码的出错率与源程序行数之间不存在简单的线性关系。 Lipow指出，对于小程序，每行代码出错率为1.3％～1.8％；对于大程序，每行代码的出错率增加到2.7％～3.2％之间 Lipow结论：对于少于100个语句的小程序，源代码行数与出错率是线性相关的。随着程序的增大，出错率以非线性方式增长。 软件质量度量 McCabe复杂性度量法 程序的复杂性很大程度上取决于程序控制流的复杂性 单一的顺序程序结构最简单，循环和选择所构成的环路越多，程序就越复杂。 计算环路复杂性的方法：根据图论，在一个强连通的有向图G中，环的个数由以下公