【摘 要】
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在软件开发及维护过程中,调试是确定程序缺陷并移除缺陷的重要环节。调查表明,该项工作基本要占据开发人员50%的开发时间。在快速短周期的开发模式下,传统的手工调试已不再适用于修复大型复杂的计算机软件。于是,研究人员提出自动化缺陷修复技术,期望该技术能够协助或代替开发人员进行缺陷修复,从而降低软件开发成本。在现有的研究成果中,大部分缺陷修复技术使用测试用例来描述正确的程序行为,并通过重新运行测试用例来验
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在软件开发及维护过程中,调试是确定程序缺陷并移除缺陷的重要环节。调查表明,该项工作基本要占据开发人员50%的开发时间。在快速短周期的开发模式下,传统的手工调试已不再适用于修复大型复杂的计算机软件。于是,研究人员提出自动化缺陷修复技术,期望该技术能够协助或代替开发人员进行缺陷修复,从而降低软件开发成本。在现有的研究成果中,大部分缺陷修复技术使用测试用例来描述正确的程序行为,并通过重新运行测试用例来验证程序补丁是否有效。如果测试用例全部执行通过,那么程序补丁被认为是能够修复缺陷的有效补丁。但由于测试套件的不完整,这类技术生成的有效补丁可能恰好通过给定的测试用例,并没有实现真正的修复。为了提高缺陷修复率和补丁精度,本文聚焦于面向对象程序中的条件语句缺陷,提出一种新颖的条件语句缺陷自动化修复方法。该方法包含程序缺陷定位、补丁生成和验证两个步骤:(1)在程序缺陷定位过程中,综合使用两种基于程序频谱的缺陷定位技术,分为可疑方法定位和可疑语句定位两阶段,更高效、精准地获取可疑语句列表。并利用改进的天使修复定位技术进一步确定可疑语句列表中可修复的程序位置。(2)在进行修复时,根据可修复程序位置的语句类型可以选择不同的补丁生成策略。一方面,针对条件语句定义了三种适用的变异算子,使用变异技术对原始条件表达式进行简单修改,生成候选补丁。另一方面,通过收集程序语义信息,利用基于组件的程序合成技术合成满足约束的条件表达式,作为候选补丁。最后,使用测试套件进行补丁验证。本文开发了工具原型MSFix,并从Defetcs4J数据集中手工筛选了62个真实条件语句缺陷作为实验对象,进行实验验证。实验结果表明:(1)本文方案的缺陷修复率为62.90%,并且补丁精度为53.85%。(2)与流行的缺陷修复工具相比,本文方案的缺陷修复率和补丁精度均有显著提高。
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