33、4GL 环境下的复杂度度量研究

4GL 环境下的复杂度度量研究

在软件开发领域，准确衡量程序的复杂度至关重要。这有助于开发者更好地理解代码结构，预测开发成本，提高软件质量。本文将深入探讨在 4GL 环境（以 Magic 语言为例）中如何应用经典复杂度度量方法，并通过实验分析这些度量之间的关系以及与开发者主观判断的相关性。

表达式处理与复杂度度量基础

在 Magic 语言的开发中，任务的表达式被单独处理。每个表达式都有唯一标识符，可在不同语句中多次引用。开发环境提供了表达式编辑器，方便开发者单独编辑和处理表达式。这种方式促使开发者更加关注所使用的表达式，能轻松识别出大型复杂的表达式。

Halstead 复杂度度量是基于程序中使用的符号词法计数来衡量程序复杂度的方法。其核心思想是，复杂度受所使用的运算符及其操作数的影响。Halstead 定义了四个基本值来测量程序中不同和总操作数及运算符的数量：
- (n_1)：不同运算符的数量
- (n_2)：不同操作数的数量
- (N_1)：运算符的总数
- (N_2)：操作数的总数

基于这些基本值，还定义了更高层次的度量指标：
|指标|定义|
| ---- | ---- |
|程序长度（HPL）| (HPL = N_1 + N_2) |
|词汇量大小（HV）| (HV = n_1 + n_2) |
|程序体积（HPV）| (HPV = HPL * log_2(HV)) |
|难度级别（HD）| (HD = (\frac{n_1}{2}) * (\frac{N_2}{n_2})) |
|实现工作量（HE）| (HE = HV * HD) |