什么是圈复杂度?

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2022/06/13

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圈复杂度是衡量软件质量的一个重要指标。
 
在这里,我们将阐释什么是圈复杂度和圈复杂度McCabe,并提供圈复杂度的示例。


本文将包含如下几个部分:
 
     • 什么是圈复杂度?
 
     • 如何计算圈复杂度McCabe?
 
     • 两个圈复杂度的示例


什么是圈复杂度?
 
圈复杂度(Cyclomatic Complexity, 简称‘CYC’)是一种用于确定程序复杂度的软件度量指标。它是对源代码中决策(decision)数量的计数。计数越高,代码越复杂。


为什么圈复杂度很重要?
 
圈复杂度有两种用法:
 
    • 限制代码复杂度。
 
    • 确定所需测试用例的数量。
 
然而,圈复杂度可能是最难理解的软件质量度量指标之一。这使得圈复杂度(CYC)难以计算,也是为什么了解软件质量度量指标(比如,圈复杂度)以及如何准确地度量它们非常重要。


如何计算圈复杂度McCabe?
 
使用下面的公式计算圈复杂度(CYC):
 
CYC = E – N + 2P
 
在这个方程式中:
 
    • P = 流程图中断开部分的数量(例如,一个调用程序和一个子程序)
 
    • E = 边数(控制传输)
 
    • N = 节点数(只包含一次控制传输的顺序语句组)
 
这将转化为决策数量+ 1。
 
像“if”和“while”语句这样的二进制决策使得复杂度增加了1。
 
布尔运算符可能使复杂度增加1,也可能不增加复杂度。例如,如果在条件语句中找到布尔运算符,则复杂度就会增加1。


两个圈复杂度的示例


圈复杂度示例 1
 
以下是一个关于CYC的示例。

 

什么是圈复杂度-1.png


首先,这个示例中看起来只有一个决策。因此,CYC = 2。
 
然而,当您考虑布尔运算符的副作用时,实际上有两个决策。


什么是圈复杂度-2.png


因此,在这个示例中,CYC = 3。


圈复杂度示例 2
 
CYC还有其他变体。
 
迈尔斯间隔(Myers’Interval)是CYC的扩展。它解释了复合谓语造成的复杂度。它使用CYC作为下限,将上限定义为代码中条件的总数加1。它表示为两个值:
 
                                                                                                     CYC:逻辑运算符个数
 
以下是一个使用迈尔斯间隔的示例。

 

什么是圈复杂度-3.png


以上示例的STMCC值为3:4。它的CYC是3。在条件中使用一个连接词(&&)。
 
不过,复杂度仅仅是衡量软件质量的一个指标。


低圈复杂度=更好的代码
 
CYC数值宜小不宜大。
 
这是因为高复杂度的代码很难测试,而且很可能会导致错误。
 
因此,低复杂度的代码更容易测试,而且不太可能产生错误。
 
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