Строки исходного кода

редактировать

Строки исходного кода (SLOC ), также известные как строки код (LOC ) - это метрика программного обеспечения, используемая для измерения размера компьютерной программы путем подсчета количества строк в тексте исходный код программы . SLOC обычно используется для прогнозирования объема усилий, которые потребуются для разработки программы, а также для оценки продуктивности программирования или ремонтопригодности после создания программного обеспечения.

Содержание

  • 1 Методы измерения
  • 2 Истоки
  • 3 Использование показателей SLOC
    • 3.1 Пример
  • 4 Утилита
    • 4.1 Преимущества
    • 4.2 Недостатки
  • 5 Связанные термины
  • 6 См. Также
  • 7 Примечания
  • 8 Ссылки
  • 9 Дополнительная литература
  • 10 Внешние ссылки

Методы измерения

Многие полезные сравнения включают только порядок величины строк кода в проекте. Использование строк кода для сравнения проекта из 10 000 строк и проекта из 100 000 строк намного полезнее, чем при сравнении проекта из 20 000 строк и проекта из 21 000 строк. Хотя вопрос о том, как именно измерять строки кода, является спорным, расхождения порядка величины могут быть четкими индикаторами сложности программного обеспечения или человеко-часов.

Существует два основных типа показателей SLOC: физический SLOC (LOC) и логический SLOC (LLOC). Конкретные определения этих двух показателей различаются, но наиболее распространенное определение физического SLOC - это количество строк в тексте исходного кода программы, исключая строки комментариев.

Логический SLOC пытается измерить количество исполняемых "операторов" ", но их конкретные определения привязаны к конкретным компьютерным языкам (одна простая логическая мера SLOC для C -подобных языков программирования - это количество точек с запятой в конце оператора). Намного проще создавать инструменты для измерения физического SLOC, а определения физических SLOC легче объяснить. Однако физические показатели SLOC чувствительны к логически несущественным соглашениям о форматировании и стилях, в то время как логический SLOC менее чувствителен к соглашениям о форматировании и стилях. Однако меры SLOC часто указываются без их определения, и логический SLOC часто может значительно отличаться от физического SLOC.

Рассмотрим этот фрагмент кода C как пример неоднозначности, возникающей при определении SLOC:

for (i = 0; i < 100; i++) printf("hello"); /* How many lines of code is this? */

В этом примере мы имеем:

  • 1 физическая строка кода (LOC),
  • 2 логические строки кода (LLOC) (для оператора и printf statement),
  • 1 строка комментария.

В зависимости от программиста и стандартов кодирования, указанная выше «строка кода» может быть записана на многих отдельных строках:

/ * Теперь, сколько это строк кода? * / For (i = 0; i < 100; i++) { printf("hello"); }

В этом примере мы имеем:

  • 4 физических строки кода (LOC): нужно ли расставить фигурные скобки для оценки работы?
  • 2 логических строки кода (LLOC): как насчет всей работы, написанной без инструкций строки?
  • 1 строка комментария: инструменты должны учитывать весь код и комментарии, независимо от их размещения.

Даже «логические» и «физические» значения SLOC могут иметь большое количество различных определений. Роберт Э. Парк (находясь в Институте программной инженерии ) и другие разработали фреймворк для определения значений SLOC, чтобы люди могли подробно объяснить и определить меру SLOC, используемую в проекте. Например, большинство программных систем повторно используют код, и определение того, какой (если есть) повторно используемый код включить, важно при составлении отчета о показателе.

Происхождение

В то время, когда люди начали использовать SLOC в качестве метрики, наиболее часто используемые языки, такие как FORTRAN и язык ассемблера, были строчно-ориентированными языками. Эти языки были разработаны в то время, когда перфокарты были основной формой ввода данных для программирования. Одна перфокарта обычно представляет собой одну строку кода. Это был один дискретный объект, который легко пересчитать. Это был видимый результат работы программиста, поэтому менеджерам было разумно считать строки кода мерой производительности программиста, даже имея в виду такие, как «изображения карточек ». Сегодня наиболее часто используемые компьютерные языки предоставляют гораздо больше возможностей для форматирования. Текстовые строки больше не ограничены 80 или 96 столбцами, и одна строка текста больше не обязательно соответствует одной строке кода.

Использование мер SLOC

Меры SLOC несколько спорны, особенно в том смысле, что они иногда используются не по назначению. Эксперименты неоднократно подтверждали, что усилия сильно коррелируют с SLOC, то есть программы с более высокими значениями SLOC требуют больше времени для разработки. Таким образом, SLOC может быть эффективным при оценке усилий. Однако функциональность хуже коррелирует с SLOC: опытные разработчики могут разработать ту же функциональность с гораздо меньшим количеством кода, поэтому одна программа с меньшим количеством SLOC может демонстрировать больше функциональности, чем другая аналогичная программа. Подсчет SLOC как показателя производительности имеет свои недостатки, поскольку разработчик может разработать только несколько строк и при этом быть гораздо более продуктивным с точки зрения функциональности, чем разработчик, который в конечном итоге создает больше строк (и обычно затрачивает больше усилий). Хорошие разработчики могут объединить несколько модулей кода в один модуль, улучшая систему, но при этом снижая производительность, поскольку они удаляют код. Кроме того, неопытные разработчики часто прибегают к дублированию кода, что крайне не рекомендуется, поскольку оно более подвержено ошибкам и требует больших затрат на обслуживание, но приводит к более высокому SLOC.

Подсчет SLOC вызывает дополнительные проблемы с точностью при сравнении программ, написанных на разных языках, если не применяются поправочные коэффициенты для нормализации языков. Различные компьютерные языки по-разному уравновешивают краткость и ясность; В качестве крайнего примера, большинству языков ассемблера потребовались бы сотни строк кода для выполнения той же задачи, что и несколько символов в APL. В следующем примере показано сравнение программы «hello world», написанной на C, и той же программы, написанной на COBOL - языке, который известен своей особенно многословностью..

CCOBOL
# include int main () {printf ("\ nПривет, мир \ n"); }
идентификационный отдел. идентификатор программы. Здравствуйте. процедурное деление. отобразить "привет, мир" вернуться. конец программы привет.
Строки кода: 4. (без пробелов)Строки кода: 6. (без пробелов)

Другой все более распространенной проблемой при сравнении показателей SLOC является разница между автоматическими сгенерированный и рукописный код. Современные программные инструменты часто имеют возможность автоматически генерировать огромные объемы кода с помощью нескольких щелчков мыши. Например, построители графического интерфейса пользователя автоматически генерируют весь исходный код для графических элементов управления, просто перетаскивая значок в рабочее пространство. Работа, связанная с созданием этого кода, не может разумно сравниваться с работой, необходимой, например, для написания драйвера устройства. Точно так же созданный вручную пользовательский класс GUI может быть более требовательным, чем простой драйвер устройства; отсюда и недостаток этой метрики.

Существует несколько моделей оценки затрат, расписания и трудозатрат, которые используют SLOC в качестве входного параметра, включая широко используемую серию моделей Конструктивной модели затрат (COCOMO ) от Барри Боэма. и др., PRICE Systems и SEER-SEM Галората. Несмотря на то, что эти модели продемонстрировали хорошую предсказательную силу, они хороши ровно настолько, насколько хороши оценки (в частности, оценки SLOC), предоставленные им. Многие выступали за использование функциональных точек вместо SLOC в качестве меры функциональности, но, поскольку функциональные точки сильно коррелированы с SLOC (и не могут быть измерены автоматически), это не универсальная точка зрения.

Пример

По словам Винсента Мараиа, значения SLOC для различных операционных систем в линейке продуктов Microsoft Windows NT следующие:

ГодОперационная системаSLOC (млн)
1993Windows NT 3.14–5
1994Windows NT 3.57–8
1996Windows NT 4.011–12
2000Windows 2000более 29
2001Windows XP45
2003Windows Server 200350

Дэвид А. Уилер изучил Red Hat дистрибутив операционной системы Linux и сообщил, что Red Hat Linux версии 7.1 (выпущенной в апреле 2001 г.) содержит более 30 миллионов физических SLOC. Он также экстраполировал, что, если бы он был разработан обычными собственными средствами, он потребовал бы около 8000 человеко-лет усилий и стоил бы более 1 миллиарда долларов (в долларах США 2000 года).

Позднее аналогичное исследование было проведено для Debian GNU / Linux версии 2.2 (также известного как «Potato»); эта операционная система была первоначально выпущена в августе 2000 года. Это исследование показало, что Debian GNU / Linux 2.2 включает более 55 миллионов SLOC, и, если бы разработка производилась обычным закрытым способом, потребовалось бы 14 005 человеко-лет и 1,9 миллиарда долларов США на разработку. Более поздние прогоны использованных инструментов сообщают, что в следующем выпуске Debian было 104 миллиона SLOC, а по состоянию на 2005 год последний выпуск будет включать более 213 миллионов SLOC.

ГодОперационная системаSLOC (млн)
2000Debian 2.255–59
2002Debian 3.0104
2005Debian 3.1215
2007Debian 4.0283
2009Debian 5.0324
2012Debian 7.0419
2009OpenSolaris 9.7
FreeBSD 8.8
2005Mac OS X 10.486
1991ядро ​​Linux 0,010,010239
2001Linux ядро 2.4.22.4
2003ядро ​​Linux 2.6.05.2
2009ядро ​​Linux 2.6. 2911.0
2009ядро ​​Linux 2.6.3212.6
2010ядро ​​Linux 2.6.3513,5
2012Ядро Linux 3,615,9
2015-06-30Ядро Linux до 4.220,2

Утилита

Преимущества

  1. Возможности для автоматизации подсчета: поскольку строка кода является физическим объектом, ручные подсчеты можно легко исключить, автоматизируя процесс подсчета. Для подсчета LOC в программе могут быть разработаны небольшие утилиты. Однако утилита подсчета логического кода, разработанная для конкретного языка, не может использоваться для других языков из-за синтаксических и структурных различий между языками. Однако были созданы физические счетчики LOC, которые учитывают десятки языков.
  2. Интуитивная метрика: строка кода служит интуитивной метрикой для измерения размера программного обеспечения, потому что ее можно увидеть, и эффект от нее можно визуализировать. Функциональные точки считаются более объективной метрикой, которую нельзя представить как физическую сущность, она существует только в логическом пространстве. Таким образом, LOC пригодится программистам с низким уровнем опыта, чтобы выразить размер программного обеспечения.
  3. Повсеместная мера: Меры LOC используются с первых дней появления программного обеспечения. Таким образом, можно утверждать, что доступно больше данных LOC, чем любой другой показатель размера.

Недостатки

  1. Отсутствие подотчетности: измерение строк кода страдает некоторыми фундаментальными проблемами. Некоторые думают, что бесполезно измерять продуктивность проекта, используя только результаты этапа кодирования, на который обычно приходится от 30% до 35% общих усилий.
  2. Отсутствие согласованности с функциональностью: хотя эксперименты неоднократно подтверждали, что, хотя усилия сильно коррелируют с LOC, функциональность хуже коррелирует с LOC. То есть опытные разработчики могут разработать ту же функциональность с гораздо меньшим количеством кода, поэтому одна программа с меньшим LOC может демонстрировать большую функциональность, чем другая аналогичная программа. В частности, LOC является плохим показателем производительности отдельных людей, потому что разработчик, который разрабатывает только несколько строк, может быть более продуктивным, чем разработчик, создающий больше строк кода - даже больше: некоторый хороший рефакторинг, такой как «метод извлечения», чтобы избавиться от избыточный код и поддержание его в чистоте в основном уменьшит количество строк кода.
  3. Неблагоприятное влияние на оценку: из-за факта, представленного в пункте 1, оценки, основанные на строках кода, могут отрицательно сказаться на неверно, по всей вероятности.
  4. Опыт разработчика: реализация конкретной логики зависит от уровня опыта разработчика. Следовательно, количество строк кода отличается от человека к человеку. Опытный разработчик может реализовать определенные функции в меньшем количестве строк кода, чем другой разработчик с относительно меньшим опытом, хотя они используют тот же язык.
  5. Разница в языках: рассмотрим два приложения, которые предоставляют одинаковые функции (экраны, отчеты, базы данных). Одно из приложений написано на C ++, а другое - на таком языке, как COBOL. Количество функциональных точек будет точно таким же, но аспекты приложения будут другими. Строки кода, необходимые для разработки приложения, определенно не будут такими же. Как следствие, количество усилий, необходимых для разработки приложения, будет другим (часов на функциональную точку). В отличие от строк кода, количество функциональных точек останется постоянным.
  6. Появление инструментов GUI : с появлением языков программирования и инструментов на основе GUI, таких как Visual Basic, программисты могут писать относительно небольшой код и достигать высоких уровней функциональности. Например, вместо написания программы для создания окна и рисования кнопки пользователь с графическим интерфейсом пользователя может использовать перетаскивание и другие операции с мышью для размещения компонентов в рабочей области. Код, который автоматически генерируется инструментом GUI, обычно не учитывается при использовании методов измерения LOC. Это приводит к различиям между языками; та же задача, которая может быть выполнена в одной строке кода (или вообще без кода) на одном языке, может потребовать нескольких строк кода на другом.
  7. Проблемы с несколькими языками: в сегодняшнем сценарии программного обеспечения программное обеспечение часто разрабатывается более чем на одном языке. Очень часто используется несколько языков в зависимости от сложности и требований. Отслеживание и отчетность о производительности и количестве дефектов представляет собой серьезную проблему в этом случае, поскольку дефекты не могут быть отнесены к конкретному языку после интеграции системы. Функциональная точка оказывается лучшим средством измерения размера в этом случае.
  8. Отсутствие стандартов подсчета: нет стандартного определения того, что такое строка кода. Учитываются ли комментарии? Включены ли декларации данных? Что произойдет, если оператор занимает несколько строк? - Это вопросы, которые часто возникают. Хотя такие организации, как SEI и IEEE, опубликовали некоторые руководящие принципы в попытке стандартизировать подсчет, их трудно применить на практике, особенно в связи с тем, что каждый год появляются все новые и новые языки.
  9. Психология: программист, чей производительность измеряется в строках кода, будет стимул писать излишне подробный код. Чем больше руководство сосредотачивается на строках кода, тем больше у программиста стимула расширять свой код ненужной сложностью. Это нежелательно, поскольку повышенная сложность может привести к увеличению затрат на обслуживание и увеличению усилий, необходимых для исправления ошибок.

В документальном фильме PBS Triumph of the Nerds руководитель Microsoft Стив Баллмер раскритиковал использование подсчета строк кода:

В IBM есть религия в программном обеспечении, которая гласит, что нужно считать K-LOC, а K-LOC - это тысяча строк кода. Насколько велик проект? О, это своего рода проект 10K-LOC. Это 20K-LOCer. А это 50K-LOC. И IBM хотела стать религией в отношении того, как нам платят. Сколько денег мы заработали на OS / 2, сколько они сделали. Сколько K-LOC вы сделали? И мы продолжали убеждать их - эй, если у нас есть - у разработчика есть хорошая идея, и он может что-то сделать в 4K-LOC вместо 20K-LOC, должны ли мы зарабатывать меньше денег? Потому что он сделал что-то меньшее и быстрое, без K-LOC. K-LOCs, K-LOCs, это методология. Ух! В любом случае, от этой мысли у меня всегда морщится спина.

Связанные термины

  • KLOC : 1000 строк кода
    • KDLOC: 1000 доставленных строк кода
    • KSLOC: 1000 строк исходного кода
  • MLOC: 1000000 строк кода
  • GLOC: 1000000000 строк кода

См. Также

Примечания

  1. ^Возможно, включая весь пакет iLife, а не только операционную систему и обычно связанные приложения.

Ссылки

Дополнительная литература

Внешние ссылки

Последняя правка сделана 2021-06-09 11:01:56
Содержание доступно по лицензии CC BY-SA 3.0 (если не указано иное).
Обратная связь: support@alphapedia.ru
Соглашение
О проекте