PDF《软件错误自动定位关键科学问题及研究进展》

第3 8卷第1 1期2015年1 1月计算机学报CH I N E S EJ OUR NA LO FC OMP UT E R S V o l .

3 8 N o .

1 1 N o v .

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1 5 收稿日期:

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最终修改稿收到日期:

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2 6. 本课题得到国家自然科学基金(

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9 2,

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2 1) 、 高等学校博士学科点专 项科研基金 (

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5 2) 、 哈尔滨科技创新人才研究专项资金(RC2013QN

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0 1) 、 黑龙江省普通高校青年学术骨干项目(1254G037)、黑龙江省教育科学 十二五 规划青年专项课题( G J D

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0 3 8) 资助. 王克朝, 男,

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8 0年生, 博士研究生, 讲师, 中国计算机 学会( C C F) 会员, 主要研究方向为软件错误定位. E m a i l : e r i c k c w a n g@1

2 6. c o m. 王甜甜, 女,

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8 0年生, 博士, 副教授, 主要研究方向为 软件自动化调试、 计算机辅助教学. 苏小红, 女,

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6 6年生, 博士, 教授, 主要研究领域为软件缺陷检测. 马培军, 男,

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6 3年生, 博士, 教授, 主要研究领域为软件工程、 信息融合. 软件错误自动定位关键科学问题及研究进展 王克朝1 ) ,

2 ) 王甜甜1) 苏小红1) 马培军1 ) 1) ( 哈尔滨工业大学计算机科学与技术学院 哈尔滨

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0 1 ) 2) ( 哈尔滨学院软件学院 哈尔滨

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8 6 ) 摘要程序源代码中的缺陷是导致软件不可靠的一个主要原因. 软件错误自动定位技术通过计算机分析程序源 代码或执行过程中产生的运行状态, 检测程序中的异常并将其独立出来作为需要进一步调试的可疑代码, 从而缩 小缺陷代码的搜索范围, 辅助开发人员更快地识别缺陷语句并分析软件失效的产生原因. 为了清晰地分析软件错 误定位领域的关键科学问题, 文中首先定义了 失效 错误定位 理解 模型, 然后形式化地描述了软件错误定位相关 概念;

接下来, 调研国内外最新研究进展, 统计分析了发展趋势;

重点分析了各种错误定位方法的基本思想、 优缺点 及其对关键问题的解决情况;

最后总结了尚待解决的难点问题, 指出了未来可能的研究方向. 关键词 软件失效;

软件缺陷;

错误定位;

自动化调试;

程序分析 中图法分类号 T P

3 1

1 珊

1 0.

1 1

8 9

7 / S P. J .

1 0

1 6.

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1 5.

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2 遄 状 淅 濯 憷 镒WANG K e C h a o 1) , 2) WANGT i a n T i a n

1 ) S U X i a o H o n g 1) MAP e i J u n 1) 1) ( 犁 蚶 遄 状 枳,樽 状 枳,樽150001)2) ( 犁胬 ,樽 状,樽150086)Bugsins o u r c e c o d e i s am a j o r c a u s eo f s o f t w a r eu n r e l i a b i l i t y . A u t o m a t i c f a u l t l o c a l i z a t i o n i sat e c h n i q u ew h i c hd e t e c t sp r o g r a ma n o m a l i e sb ya n a l y z i n gt h es o u r c ec o d eo r r u n t i m es t a t e so f t h es o f t w a r e . I t c a n i s o l a t ea n o m a l i e sa ss u s p i c i o u sc o d el i n e sw h i c hn e e df u r t h e rd e b u g g i n g , s o a s t on a r r o wd o w nt h es e a r c h i n gs p a c e .W i t ha u t o m a t i cf a u l tl o c a l i z a t i o nt e c h n i q u e s , s o f t w a r e d e v e l o p e r sc a n i d e n t i f yb u g sm o r eq u i c k l ya n du n d e r s t a n dt h er o o tc a u s eo ft h es o f t w a r ef a i l u r e m o r ed e e p l y . I no r d e r t of a c i l i t a t et h ea n a l y s i so f t h ek e yi s s u e s i ns o f t w a r ef a u l t l o c a l i z a t i o n, a f a i l u r e f a u l t l o c a l i z a t i o n c o m p r e h e n s i o n m o d e l i sd e f i n e d , a n dt h e r e l a t e dc o n c e p t sa r e f o r m a l l y d e s c r i b e d . T h e n , s t a t e a r to f s o f t w a r ef a u l t l o c a l i z a t i o ni sr e v i e w e d , a n dt h ed e v e l o p m e n t t r e n d i ss t a t i s t i c a l l ya n a l y z e d .N e x t , t h em a i ni d e a s , a d v a n t a g e sa n dd i s a d v a n t a g e so f t y p i c a l s o f t w a r e f a u l t l o c a l i z a t i o nm e t h o d sa r ed e m o n s t r a t e d i nd e t a i l . F i n a l l y , k e ys c i e n t i f i cp r o b l e m sw h i c hn e e d f u r t h e r r e s e a r c h e da r es u mm a r i z e d . softwaref a i l u r e ;