代码静态分析思维体操—扇入、扇出、圈复杂度

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分类专栏： 嵌入式系统 工程 数学 文章标签： linux
于 2023-03-19 20:09:15 首次发布
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静态分析用于检查代码结构、控制流和数据流，提高可移植性和可维护性。文章介绍了流程图结构，强调了扇入（模块被调用次数）和扇出（模块调用其他模块数量）的概念，以及如何计算圈复杂度，有助于理解代码复杂性并优化设计。

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静态分析是一种检查代码的方法，无需执行程序。它提供了一种机制，可以审查代码结构、控制流和数据流，检测潜在的可移植性和可维护性问题，计算适当的软件质量测度。

其中控制流分析包括：扇入、扇出和圈复杂度。

常见流程图结构

一种常见的程序分析方法是通过生成程序的有向控制流图来对代码进行分析，圆形节点代表基本代码块，节点间的箭头表示有向控制流路径，反向边表示可能存在的循环。

1.顺序结构

2.if语句

3.while,for语句

4.do while语句

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LDRA Testbed软件静态分析_软件质量度量
文章主要涉及嵌入式软件开发、测试、项目管理等，欢迎交流，共同进步。
02-21 1822
在之前的文章已经讲解了如何使用Testbed进行软件静态分析，包括手动的操作指南，以及如何在Jenkins下搭建自动化的静态分析环境。之前着重讲的是软件静态分析中对软件编码标准的检查情况（比如使用MISRA C/C++等标准），本篇文章将基于Testbed进一步讲解软件质量度量。包括软件质量度量项的整体概述，以及对圈复杂度、扇入数、扇出数等项的重点介绍。
软件工程考试选择题：模块的扇入扇出 深度宽度
Sunshine的专栏
08-31 3411
过大分解不充分，但进一步分解不应降低模块独立性。过小开销大于有效操作，模块数目过多系统接口复杂。扇出： 一模块直接控制（调用）模块数，过大，模块复杂，过小（如1）不好。扇入： 有多少上级模块直接调用它，越大共享该模块上级模块越多。控制域：模块本身及所有直接或间接从属它的模块集合。B 顶层扇出大，中间扇出小，扇出指一个模块调用的模块数。宽度：软件结构同一层模块数最大值，越大系统越复杂。作用域：受该模块内判定影响的所有模块集合。若模块作用域不在控制域内，会增大模块间控制耦合。.........
函数高扇入合理扇出
Y673582465的专栏
06-28 8719
扇出是指一个函数直接调用（控制）其它函数的数目，而扇入是指有多少上级函数调 用它。 扇出过大，表明函数过分复杂，需要控制和协调过多的下级函数；而扇出过小，如总是1 ， 表明函数的调用层次可能过多， 这样不利程序阅读和函数结构的分析， 并且程序运行时会对 系统资源如堆栈空间等造成压力。函数较合理的扇出（调度函数除外）通常是3-5。扇出太 大，一般是由于缺乏中间层次，可适当增加中间层次的函数
静态分析—扇入、扇出、圈复杂度
m0_37347711的博客
04-26 4027
静态分析是一种检查代码的方法，无需执行程序。它提供了一种机制，可以审查代码结构、控制流和数据流，检测潜在的可移植性和可维护性问题，计算适当的软件质量测度。 其中控制流分析包括：扇入、扇出、圈复杂度。 常见的控制流图： 圈复杂度： 常用的一种代码复杂度的衡量标准。它是对源代码中线性独立路径数的定量测量，用来衡量一个模块判定结构的复杂程度。 圈复杂度与分支语句、循环语句的个数，以及判定复合条件的逻辑组合符成正相关。 圈复杂度计算公式： 其中：V(G)表示圈复杂度； e表示控制流图中边的数量；
c语言中的扇入与扇出题目,功能单元的最大扇入扇出工具分析.doc
weixin_33945547的博客
05-23 822
功能单元的最大扇入扇出工具分析文档名称：功能单元最大扇入扇出工具分析作 者:日 期：1. 概念由于度量的目标是C源代码，所以“功能单元的最大扇入扇出”的含义如下：功能单元：c语言的函数。扇入：有多少其他函数调用了A函数。扇出：A函数调用了多少其他函数。2 cFlow2.1 工具简介度量工具名称cFlow网址/software/cflow/操作方式命令行实现语言C适用的操作系统lin...
编程的扇入与扇出
weixin_33858249的博客
05-12 537
大家都知道模块化编程，也就是重复代码尽量提炼成函数，自己可以用，别人也可以用，但是提炼出什么样的函数才算好呢？这就要用到扇入与扇出的概念。 模块的扇出是指本模块的直属下层模块的个数。如图： 模块A的扇出为2，模块B的扇出为3，模块C的扇出为1。一个模块的扇出太大或太小都不好，但是宁可太小也不要太大了。一个函数的扇出太大就意味着它调用了很多其他函数，那么...
扇入、扇出 （判断大值素数）
微微一笑
04-22 636
普通的pipeline stage代码 package main import ( "math/rand" "time" "fmt" ) func main() { rands := func() interface{} {return rand.Intn(500000000)} toInt := func(done <-chan interface{}, value &...
Go语言并发之扇入和扇出
YIYIYI
06-18 1564
Go语言并发之扇入和扇出
【Java设计模式】扇出扇入模式
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09-02 1098
Java中的扇出扇入设计模式旨在通过将一个任务划分为多个可以并行处理的子任务（扇出），然后将这些子任务的结果合并为一个单一的结果（扇入），来提高并发性和优化处理时间。
软件工程设计中的“扇入”、“扇出”概念的理解
danshiming的博客
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扇入：是指直接调用该模块的上级模块的个数。扇入大表示模块的复用程序高。 扇出：是指该模块直接调用的下级模块的个数。扇出大表示模块的复杂度高，需要控制和协调过多的下级模块；但扇出过小（例如总是1）也不好。扇出过大一般是因为缺乏中间层次，应该适当增加中间层次的模块。扇出太小时可以把下级模块进一步分解成若干个子功能模块，或者合并到它的上级模块中去。 在 软件工程中，模块的扇入是指有多少个上级模块调用它。扇入越大，表示该模块被更多的上级模块共享。这当然是我们所希望的。但是不能为了获得高扇入而不惜代价，例如把彼此无.
软件工程中扇入fan-in和扇出fan-out
fei的专栏
11-15 7353
1.扇入和扇出原本是电子技术中电子元件及其输入端和输出端的结构。 2.软件工程中的扇入和扇出 （A）扇入 扇入表示一个模块被多个模块调用。 （B）扇出 扇出表示一个模块调用多个模块。 学习资料来源于： http://yaotiaochimei.blog.51cto.com/4911337/8614
系统结构图：最大扇入、扇出数，深度和宽度的区别
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1、最大扇入扇出数 最大扇出数，即模块直接调用的下层模块数目，可以看一个模块向下辐射出去的第一层的模块数。 同理，最小扇出数，即模块被直接调用的上层模块最大数目，可以看一个模块向上辐射出去的第一层的模块数。 2、深度 可以按文件夹的的层级目录结构来对照理解，按照层级来看， 本道题中 第一层：某系统 第二层：功能1，功能2，功能3 第三层：功能2.1，功能2.2，功能2.3，功能3.1，功能3.2 （注意：这里功能3.1和功能3.2其实是同一个层级的，类比文件目录结构不难看出），深度即为这里分析的层数，
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 什么是扇入和扇出？ 在软件设计中，扇入和扇出的概念是指应用程序模块之间的层次调用情况。按照结构化设计方法，一个应用程序是由多个功能相对独立的模块所组成。扇入：是指直接调用该模块的上级模块的个数。扇入大表示模块的复用程序高。扇出：是指该模块直接调用的下级模块的个数。扇出大表示模块的复杂度高，需要控制和协调过多的下级模块；但扇出过小（例如总是1）也不好。扇出过大一
“扇入”和“扇出”是什么意思？
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扇入：是指直接调用该模块的上级模块的个数。扇入大表示模块的复用程序高。扇出：是指该模块直接调用的下级模块的个数。扇出大表示模块的复杂度高，需要控制和协调过多的下级模块；但扇出过小（例如总是1）也不好。扇出过大一般是因为缺乏中间层次，应该适当增加中间层次的模块。扇出太小时可以把下级模块进一步分解成若干个子功能模块，或者合并到它的上级模块中去。扇入（fan-in）是定义单个逻辑门能够接受的数字信号输入最大量的术语。大多数TTL逻辑门有一个或两个输入端，也有一些有两个以上的输入端。一个典型的逻辑门有1、2个扇入信
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软件度量知识点 1．测量有哪些尺度类型？各有何区别？测量作为一个过程，有哪些阶段？ 2．软件度量的实体有哪些？如何采用GQM定义度量框架？GQM中如何描述目标？ 3．什么是功能点分析？特征点、对象点、和功能点有何不同？ 4．什么是用例点分析？ 5．Helstead 方法如何进行软件度量？与代码行相比有何优势？ 6．什么是COCOMO模型？如何采用COCOMO模型进行成本估计？ 7．什
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头文件 1.禁止头文件循环依赖 即不能出现多个.h文件形成 循环包含的情况。如：a.h包含b.h，b.h包含c.h. c.h包含a.h. 类似这种三者相互包含，这样就会导致修改其中一个.h文件，都会造成其他文件都需要重新 编译的情况 2.总是编写内部#include保护符（#defune 保护） 多次包含一个头文件的问题在人为上可以通过认真的设计来避免，如果我们水平未达到或无法避免，就需要采取阻止头文件内容被包含多于一次的机制。通常的手段是使用 #ifnden,#define,#endif. 去配置一个宏
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### 扇入和扇出的定义 在软件模块设计中，**扇入（Fan-in）** 和 **扇出（Fan-out）** 是用于描述模块之间调用关系的重要概念。 - **扇入** 指的是直接调用该模块的上级模块的数量。一个模块的扇入较大，表明它被多个其他模块所依赖，这通常意味着该模块具有较高的复用性[^1]。例如，在一个系统中，如果某个工具函数被许多上层功能模块所调用，则这个工具函数就具有较大的扇入。 - **扇出** 指的是该模块直接调用的下级模块的数量。一个模块的扇出越大，说明它需要协调更多的子模块，因此其复杂度也越高[^2]。例如，如果一个主控模块负责调用多个业务处理模块来完成任务，那么它的扇出就会较高。 --- ### 扇入和扇出的作用 合理的扇入与扇出对于软件系统的可维护性、可扩展性和可测试性至关重要。 - **高扇入的优势**：扇入大的模块通常具有更高的复用性，这有助于减少代码冗余并提高开发效率。然而，不能为了增加扇入而强行将不相关的功能组合成一个模块，这样会导致模块内聚性降低，反而影响设计质量[^1]。 - **控制扇出的重要性**：扇出过大可能导致模块过于复杂，难以理解和维护；而扇出过小则可能意味着模块分解不合理。通常建议每个模块的扇出保持在3到4个左右[^3]。如果发现某个模块的扇出过大，可以考虑引入中间层次的模块来分担职责，从而降低复杂性。 --- ### 软件设计中的最佳实践 1. **设计高扇入、合理扇出的模块**：理想的模块应能被多个上层模块调用（高扇入），同时只调用少量下层模块（合理扇出）。这种结构既保证了模块的复用性，又避免了过高的复杂度。 2. **模块大小适中，专注于单一功能**：每个模块应尽量专注于实现一个明确的功能点，这样有助于提升可读性和可维护性。 3. **适当调整模块层级**： - 如果扇出过大，可以通过引入中间层来减少直接调用的子模块数量。 - 如果扇出过小（如总是1），可以考虑进一步分解子模块或将部分逻辑合并到上级模块中。 --- ### 示例代码：模块化设计中的扇入与扇出 以下是一个简单的C语言示例，展示了如何通过模块化设计实现合理的扇入与扇出： ```c // 工具函数模块（高扇入） int add(int a, int b) { return a + b; } int subtract(int a, int b) { return a - b; } // 业务处理模块A（扇出为2） int calculate_sum(int x, int y) { return add(x, y); // 调用add } // 业务处理模块B（扇出为2） int calculate_difference(int x, int y) { return subtract(x, y); // 调用subtract } // 主控模块（扇出为2） int main() { int result1 = calculate_sum(10, 5); // 调用calculate_sum int result2 = calculate_difference(10, 5); // 调用calculate_difference return 0; } ``` 在这个例子中： - `add` 和 `subtract` 函数具有较高的扇入，因为它们被多个模块调用。 - `calculate_sum` 和 `calculate_difference` 的扇出为2，分别调用了两个工具函数。 - `main` 函数作为主控模块，扇出也为2，调用了两个业务处理模块。 --- ### 总结 扇入和扇出是衡量软件模块间耦合程度的重要指标。良好的模块设计应当追求**高扇入**以提升复用性，同时控制**扇出在合理范围内**（通常3~4个）以降低复杂度。通过合理划分模块职责、引入中间层等方式，可以有效优化模块结构，提升系统的可维护性和扩展性。 ---
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