基于程序变异的错误定位技术研究

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1、学校代風誦４魏：公开ＨＢＥＩＪＩＮＧＪＩＡＯＴＯＮＧＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹ硕ｄ：专业学位论文ｊ基于程序郎腸误定鎌測究作者姓名骑工程领域计算机技术＾指导教师孙文辉副教授胃、，稱院系计算机与信息技术学院ＩＩ化ｆｉ：ａｉｐＰｇｉｗ扁圓欄，画ｆｃｆＫｉ链！，‘旅二零－顧巧，；ｍｍ是置祖：；Ｉ如《道乂聲硕±专业学位论文基于程序变异的错误定位技术研究ＦａｕｌｔＬｏｃａｌｉｚａｔｉｏｎＴｅｃｈｎｉｕｅＢａｓｅｄｏｎＰｒｏｒａｍＭｕｔａｔｉｏ

2、ｎｓｑｇ作者：王埼导师：孙文辉北京交通大学２０１６年６月学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解北京交通大学有关保留、使用学位论文的规定。特授权北京交通大学可Ｗ将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，提供阅览服务，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编Ｗ供查阅和借阅。同意学校向国家有关部口或机构送交论文的复印件和磁盘。学校可Ｗ为存在馆际合作关系的兄弟高校用户提供文献传递服务和交换服务。（保密的学位论文在解密后适用本授权说明）学位论文作者签名：Ｌ刮导师签名：ｃＪ

3、ｕ玄秦＂年月＾＾円签字円期〇签字曰期：（：２／年＾月２／円＾＾（／２＾１学校代码：０００４密级：公开北京交通大学硕ｉ专业学位论文基于程序变异的错误定位技术研究ＦａｕｌｔＬｏｃａｌｉｚａｔｉｏｎＴｅｃｈｎｉｑｕｅＢａｓｅｄｏｎＰｒｏｇｒａｍＭｕｔａｔｉｏｎｓ作者姓名：王埼学号：１４１２５２０１：导师姓名；孙文辉职称副教授工程硕±专业领域：：计算机技术学位级别硕±北京交通大学２０１６年６月Ｉ致谢本论文是在导师孙文辉的悉也指导下完成的，，从选题准备、

4、资料收集到开题从理论框架的建构到实验设计的圆满实现，直至论文初稿的完成，都离不开孙老师的支持、严谨的治学态度、平易近人的人格魅力对我影。导师渊博的专业知识响深远。。借此机会向孙老师表示崇高的敬意和衷也的感谢其次。张震宇老，我要感谢中国科学院软件研究所的张震宇老师和张龙学长师对本次论文的内容提出了很多宝贵的意见。在论文的实验设计实现中，张龙学长给予我很大的帮助，离不开他们的指导和帮助。。能够顺利完成本次论文。，同时，我还要感谢我的同学们，感谢你们陪我度过了两年美好的时光在此祝愿他们前程似锦，幸福快乐。

5、最后，我还要感谢我的家人和朋友，他们无言的爱永远是我前进的动力，在此祝福他们健康、幸福。ｎ北京交通大学硕±专业学位论文摘要摘要发现软件不能正确运行后一，如何定位错误代码在程序中的位置是软件开发个众所周知的难点。基于覆盖的错误定位技术（ＣＢＨＪ通过分析成功和失败测试一用例的覆盖信息和执行结果来定位错误。ＣＢＦＬ首先赋予每个语句个怀疑度值，表示这个语句包含错误的概率一，然后根据怀疑度值的大小得到个错误语句怀疑度的排序。错误语句在错误语句怀疑度列表中的位置通常可Ｗ被用来评价错误定一位方法的性

6、能，，好的错误定位方法能将错误语句排在个较高的位置也就是说程序员只需要检查少量的代码就能找到程序中包含错误的位置。近年来已经有很多关于ＣＢ一些研究人员提出了一些提高ＦＬ的研究，也有ＣＢＦＬ效果的方法，例如ＧｏｎｇＤａｎｄａｎ等将测试用例集约简技术应用于错误定位中一，ＶｉｄｒｏｈａＤｅｂｒｏｙ等提出了种基于语句分组的策略来改进现有ＣＢＦＬ的效率。实验证明度些方法都有助于改进错误定位的效果，然而上述研究都忽略了偶然性成功测试用例对ＣＢＦＬ的影响。偶然性成功测试用例执行了错误的代码，但却没有引发失败的测试

7、结果。研究表明送种测试用例在实际测试中广泛存在，而它们会显著降低错误定位的准确率。一针对此问题，本文提出种基于程序变异的错误定位技术来提高错误定位的效果。该技术在原有的ＣＢＦＬ定位方法的基础上引入变异影响的概念，利用变异分析来修正错误代码的定位结果，具体来说分王步：首先通过分析测试用例的覆盖信息和执行结果来确认变异候选语句；然后对变异候选语句进行变异分析，计算每条变异语句的变异影响值；最后应用本文提出的ＴａｒａｎｔｕｌａＭ方法的错误怀疑度值计算公式计算得出错误语句怀疑度列表。文中利用在错误代码定位

8、研究领域广泛使用的７个基准程序的１２３个错误版本进行了实验验证。分析比较了传统ＣＢＦＬ方法与我们提出的方法在错误定位精确度和时间开销方面的优劣。实验结果表明，与传统错误定位代码技术相比，该技术能够有效减少偶然性成功测试用例的负面影响，显著提高错误定位