代码度量

本章解释了 Coco 支持的代码度量。这些度量仅在仅包含一个仪器化语句的源代码上计算。这可以避免只包含声明的头文件影响整体统计。

eLOC – 有效代码行数

有效行度量测量代码段中的有效行数。一个有效行是包含产生可执行代码的语句的行。

在计算有效代码行时，Coco 忽略

• 空行
• 注释行
• 声明

此度量比简单地计算源代码项目中的行数更精确，因为它跳过了非功能性代码。

McCabe 度量 – 循环复杂性

循环复杂性是托马斯·J·麦卡贝（Thomas J. McCabe, Sr.）提出的代码复杂度度量。它是一个严格正数，表示程序复杂度。具有大于10的循环复杂性的函数通常被认为是难以维护的，因为它包含太多的分支、switch或case语句或循环。

定义

在像 C++ 和 C# 这样的结构化编程语言中，代码的 McCabe 复杂度是

McCabe = 分支 + 函数

在这个等式中，分支表示二元分支语句的数量，函数是代码中函数的数量。

代码中的二元分支语句按照以下方式计数

• 一个if(...) ... else ...语句算作一个二元分支，同样一个单独的if(...) ...语句：两者都包含两种不同执行路径的选择。
• 循环结构，如while(...) ...或for(...) ...，也计数一个二元分支语句，因为它包含一个提供留在循环中或退出循环的选择的条件。
• 有一个带有case标注的switch(...) { case ...: ... }结构算作两个二元分支，因为它可以用if(...) ... else ...语句模拟。

属性

McCabe复杂性具有多个特性，这些特性将其与eLOC区分开来

• McCabe与函数的源代码行数无关：代码中语句的数量并不重要，重要的是分支的数量。
• 该指标完全独立于编码风格。代码重构不会影响它。这与eLoc和其他衡量代码行数的指标有很大不同。
• 该指标随函数复杂度的增长而线性增长。例如，在函数中某处添加一个if (...) ... else ...语句会使指标增加一。无论是嵌套在这个选择语句中还是位于函数的开始处，它都不会呈指数增长。
• 对于单个函数，McCabe指标易于理解，但源文件、类或应用程序的值难以理解。原因是函数调用不在流程图中表示。McCabe指标为每个函数独立计算，就好像源代码中没有交互的函数一样。
• McCabe指标不适合衡量软件架构的复杂性。或者换句话说，它不能处理将复杂性分布在多个类中的复杂C++/C#设计模式。
• 像所有指标一样，McCabe指标仅衡量代码复杂性，不衡量数据结构的复杂性。

eLOC与McCabe – 选择哪个指标?

通常，对于衡量函数的复杂性，McCabe方法更有用，因为测量仅依赖于代码结构。代码风格和注释对其没有影响。

但是，一旦分析整个文件或类，即使是困难的，甚至难以解释。原因是McCabe值随代码中函数数量的增加而增加，而不管函数复杂度如何。在这种情况下，有效代码行数当然更容易理解。

Metric of McCabe的变体

Coco生成McCabe指标的替代变体来处理switch/case语句的复杂性。

分组情况下的McCabe

McCabe是一个依赖语句图的指标，但该图通常不是唯一的。特别是在switch/case的情况下，处理连续情况的方式是未定义的。

例如

switch( a )
{
    case 0:
    case 1:
    case 2:
        return true;
    default:
        return false;
}

如果我们将每个case视为一个单独的分支，则该语句的McCabe复杂性为4。但也可能将case 0:、case 1:和case 2:视为语句图的一个分支。在这种情况下，整个代码的复杂性将仅为2。

Coco支持这种对McCabe的解释，并称此指标为分组情况下的McCabe。

压缩开关的McCabe

通常，switch/case语句用于执行非常简单的计算，但这种语句的使用会增加McCabe复杂度，以及开发者的感觉复杂度。

例如

switch( day )
{
    case 0: return "Monday";
    case 1: return "Tuesday";
    case 2: return "Wednesday";
    case 3: return "Thursday";
    case 4: return "Friday";
    case 5: return "Saturday";
    case 6: return "Sunday";
}

虽然McCabe复杂度为7，但这种代码实际上并不比单个if...then...else...语句更复杂。

为了处理此用例，Coco提供了一种名为Mccabe 简化开关的度量标准，该标准认为无论case的数量如何，switch/case的整体复杂度都是1。因此，在此情况下，此样本的复杂度是1。