JPH0816381A - ソフトウェア改造支援装置および方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 プログラムの非改造機能には影響を与えず、
かつ、改造された改造部分が非改造部分から影響を受け
ないようにプログラムを改造できるようなソフトウェア
改造支援装置を提供する。 【構成】 ソフトウェア改造支援装置２１は、スライス
獲得部３、改造制御部５および影響除去部２３を含み、
スライス獲得部３が改造機能に関するスライスおよび非
改造機能に関するスライスをそれぞれ獲得し、改造制御
部５が非改造機能に影響を与えないように改造機能のス
ライスに含まれる改造部分を改造し、影響除去部２３が
プログラム内の非改造部分から改造部分が影響を受けな
いようにその影響を除去する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、ソフトウェア改造支
援装置および方法に関し、特に、非改造機能に影響を与
えず、かつ、非改造部分からも影響を受けずに、改造対
象機能について改造を行なうことができるようなソフト
ウェア改造支援装置および方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、プログラム内で実現されてい
る任意の機能（出力される値など）に対して、その機能
について計算している部分をプログラム内から抽出する
スライス技術が応用されて、ソフトウェアの改造が支援
されている。ある出力文Ｓに関するスライスとは、以下
に示すデータ依存関係と制御依存関係を辿って、文Ｓに
到達するすべての文の集合である。

【０００３】データ依存関係について説明する。たとえ
ば文Ｓ１から文Ｓ２へのデータ依存関係があるとは、文
Ｓ１におけるある変数ｖの定義が変数ｖを使用している
文Ｓへ到達する場合である。すなわち、文Ｓ１で変数ｖ
の値が設定されて、文Ｓ１から文Ｓ２に至るパスで変数
ｖの値が再設定されないものがあり、文Ｓ２で変数ｖの
値が参照される場合である。

【０００４】次に、制御依存関係について説明する。た
とえば文Ｓ１から文Ｓ２への制御依存関係があるとは、
文Ｓ１は制御文（分岐文など）であり、文Ｓ１の制御移
行結果が文Ｓ２の実行の有無を決定する場合である。

【０００５】改造対象機能のスライスが求められれば、
プログラム内で改造対象機能について計算している部分
がわかるため、改造作業が容易になる。

【０００６】また、ソフトウェアを改造する場合には、
改造対象でない部分に影響を与えないように改造を行な
うことが重要である。

【０００７】図７は、従来のソフトウェア改造支援装置
の概略ブロック図である。図７を参照して、従来のソフ
トウェア改造支援装置１は、改造対象でない部分に影響
を与えないように改造するため、スライス獲得部３と、
改造制御部５とを備えていた。スライス獲得部３は、改
造前のプログラム７から、改造対象機能について計算し
ている部分（改造対象機能のスライス）および非改造機
能について計算している部分（非改造機能のスライス）
を抽出する。改造制御部５は、非改造機能のスライスに
影響を与えないように、改造対象機能のスライスの改造
を行なう。これによって、改造後のプログラム９が作成
される。

【０００８】図８は、改造前のプログラムの一例を示し
た図であり、図９は、図８のプログラムを改造するため
に、スライスについて説明するための図であり、図１０
は、改造後のプログラムの一例を示した図である。

【０００９】図８を参照して、改造前のプログラム７
は、４つの点Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄが与えられた場合に、変数
ｓｌ，ｄが求められることを示したプログラムである。
文１から文４までは、点Ａ＝（ａｘ，ａｙ）、点Ｂ＝
（ｂｘ，ｂｙ）、点Ｃ＝（ｃｘ，ｃｙ）、点Ｄ＝（ｄ
ｘ，ｄｙ）が得られることをそれぞれ示している。文５
および文６は、ベクトルＡＢのｘ成分およびｙ成分をそ
れぞれ示している。文７および文８は、ベクトルＣＤの
ｘ成分およびｙ成分をそれぞれ示している。文９および
分１３は、ベクトルＡＢおよびベクトルＣＤの長さをそ
れぞれ示している。文１０および文１１は、ベクトルＡ
ＢとベクトルＣＤとの合成ベクトルのｘ成分およびｙ成
分をそれぞれ示している。文１２は、ベクトルＡＢとベ
クトルＣＤとの合成ベクトルの長さを示している。文１
４は、ベクトルＡＢの長さとベクトルＣＤの長さの和を
示している。

【００１０】このような文１から文１４によって、文１
５に示される変数ｓｌはベクトルＡＢの長さとベクトル
ＣＤの長さの和で設定され、その値が出力される。同様
に、文１から文１４によって、文１６に示される変数ｄ
はベクトルＡＢとベクトルＣＤの合成ベクトルの長さと
して設定され、その値が出力される。

【００１１】次に、変数ｓｌの値が求められる代わり
に、ベクトルＡＢとベクトルＣＤを２辺とする平行四辺
形の面積ａｒｅａが求められるように、プログラム７が
改造される場合について説明する。

【００１２】図９を参照して、改造前のプログラム７に
おいて、変数ｓｌの値が出力されることを示す文１５に
関してのスライスは、文１〜文９，文１３，文１４，文
１５である。すなわち、文１０〜文１２および文１６以
外が文１５に関してのスライスである。このような文１
５に関してのスライス部分が修正されて、面積ａｒｅａ
が求められるように改造が行なわれる。改造する上で、
非改造機能である文１６に関してのスライスに影響が与
えられてはいけない。そのため、非改造機能のスライス
である文１〜文８，文１０〜文１２，文１６の修正は禁
止され、かつ、非改造スライスで使用されている変数が
定義されるような文の挿入も禁止される。

【００１３】改造後のプログラム９の一例が図１０に示
されている。文１４，文１５が削除され、文Ｒ１，文Ｒ
２が挿入されている。文Ｒ１は、ベクトルＡＢとベクト
ルＣＤを２辺とする平行四辺形の面積ａｒｅａを示して
いる。文Ｒ２は、設定された変数ａｒｅａの値が出力さ
れることを示している。改造機能である文Ｒ２に関して
のスライス部分は、文１〜９，１３，Ｒ１，Ｒ２であ
り、この改造により、面積ａｒｅａの値が正しく計算さ
れている。また、この改造は、文１６に示される変数ｄ
を出力する非改造機能には影響を与えていない。すなわ
ち、文１６に示される変数ｄのその値は、改造前のプロ
グラム実行と全く同じプログラム実行によって出力され
る。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、改造さ
れた文Ｒ１で使用されている変数ｖｘ，ｖｙについて
は、非改造機能のスライス（文１〜文８，文１０，文１
１，文１２，文１６）内で定義されているため、文５，
文６で定義した値が使用されるのではなく、文１０，文
１１で定義された値が使用されてしまう。したがって、
文Ｒ１は、面積ａｒｅａを正しく計算しない。このよう
に、非改造機能には影響を与えないように改造機能に関
してのスライスを改造できたが、逆に、非改造機能のス
ライスから改造部分（文Ｒ１，文Ｒ２）が影響を受けて
しまうという問題がある。

【００１５】ゆえに、本発明の目的は、非改造機能には
影響を与えず、かつ、改造部分が非改造部分から影響を
受けることがないようなソフトウェア改造支援装置およ
び方法を提供することである。

【００１６】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明に係るソ
フトウェア改造支援装置は、ソフトウェアのプログラム
を改造するソフトウェア改造支援装置であって、第１の
機能に関連する第１のプログラム部分および第２の機能
に関連する第２のプログラム部分のそれぞれをプログラ
ムから抽出する抽出手段と、抽出手段によって抽出され
た第１のプログラム部分を、抽出手段によって抽出され
た第２のプログラム部分に与える影響を排除しつつ改造
する改造手段と、改造手段によって改造された第１のプ
ログラム部分が抽出手段によって抽出された第２のプロ
グラム部分から受ける影響を除去する影響除去手段とを
備えている。

【００１７】請求項２の発明に係るソフトウェア改造支
援装置では、請求項１の第１のプログラム部分は、第１
の固有部分と共通部分を含み、第２のプログラム部分
は、第２の固有部分と前記共通部分を含み、改造手段
は、第１の固有部分を改造し、影響除去手段は、改造さ
れた第１の固有部分に含まれる変数と第２の固有部分に
含まれる変数とが等しいことに応じて、共通部分に変数
に変えて新たな変数を再定義して第１の固有部分が共通
部分から受ける影響を除去する。

【００１８】請求項３の発明に係るソフトウェア改造支
援方法は、ソフトウエアのプログラムを改造するソフト
ウェア改造支援方法であって、第１の機能に関連する第
１のプログラム部分および第２の機能に関連する第２の
プログラム部分のそれぞれをプログラムから抽出する第
１のステップと、第１のステップで抽出された第１のプ
ログラム部分を、第１のステップで抽出された第２のプ
ログラム部分に与える影響を排除しつつ改造する第２の
ステップと、第２のステップで改造された第１のプログ
ラム部分が第１のステップで抽出された第２のプログラ
ム部分から受ける影響を除去する第３のステップとを含
んでいる。

【００１９】

【作用】請求項１の発明に係るソフトウェア改造支援装
置は、抽出手段が第１の機能に関連する第１のプログラ
ム部分および第２の機能に関連する第２のプログラム部
分のそれぞれを抽出し、改造手段が、抽出手段によって
抽出された第１のプログラム部分を、抽出手段によって
抽出された第２のプログラム部分に与える影響を排除し
つつ改造し、影響除去手段が改造手段によって改造され
た第１のプログラム部分が抽出手段によって抽出された
第２のプログラム部分から受ける影響を除去して、ソフ
トウェアのプログラムを改造できる。

【００２０】請求項２の発明に係るソフトウェア改造支
援装置は、改造手段が第１のプログラム部分に含まれる
第１の固有部分を改造し、影響除去手段が、改造された
第１の固有部分に含まれる変数と第２のプログラム部分
の第２の固有部分に含まれる変数とが等しいことに応じ
て、第１のプログラム部分および第２のプログラム部分
に共通の共通部分に前記変数に変わる新たな変数を再定
義して、改造された第１の固有部分が共通部分から受け
る影響を除去できる。

【００２１】請求項３の発明に係るソフトウェア改造支
援方法は、第１の機能に関連する第１のプログラム部分
および第２の機能に関連する第２のプログラム部分のそ
れぞれをプログラムから抽出し、抽出された第１のプロ
グラム部分を、抽出された第２のプログラム部分に与え
る影響を排除しつつ改造し、改造された第１のプログラ
ム部分が抽出された第２のプログラム部分から受ける影
響を除去して、ソフトウェアのプログラムを改造でき
る。

【００２２】

【実施例】図１は、この発明の一実施例によるソフトウ
ェア改造支援装置の概略ブロック図であり、図２は、図
１に示したソフトウェア改造支援装置の動作を説明する
ためのフローチャートである。

【００２３】図３は、図７に示した改造前のプログラム
が図１に示したソフトウェア改造支援装置によって改造
された後のプログラムの一例を示した図である。

【００２４】図１を参照して、この実施例のソフトウェ
ア改造支援装置２１は、スライス獲得部３と、改造制御
部５とを含み、さらに影響除去部２３とを含む。スライ
ス獲得部３および改造制御部５は、従来例と同様であ
り、影響除去部２３が本装置で新たに加わった構成であ
る。

【００２５】図２に示すように、スライス獲得部３は、
ステップ（図面ではＳで表わす）１に含まれるステップ
１１において改造対象機能Ａについて計算している部分
（改造対象機能のスライス）を求めて、Ｓ_A とし、プロ
グラムから抽出する。さらにスライス獲得部３は、非改
造機能Ｂについて計算している部分（非改造対象機能の
スライス）を求めて、Ｓ_B とし、プログラムから抽出す
る。図８に示す改造前のプログラム７においては、前述
したように改造対象機能のスライスＳ_A は、文１〜文
９，文１３〜文１５であり、非改造機能のスライスＳ_B
は、文１〜文８，文１０〜文１２，文１６である。ここ
で、改造対象機能のスライスＳ_A は、固有部分（文９，
文１３〜文１５）と、非改造機能のスライスＳ_B と共通
の共通部分（文１〜文８）とを含んでいる。同様に、非
改造機能のスライスＳ_B も固有部分（文１０〜文１２，
文１６）と、改造対象機能のスライスＳ_A に共通の共通
部分（文１〜文８）とを含んでいる。

【００２６】したがって、改造制御部５は、図２に示す
ステップ２に含まれるステップ２１において、独立部分
Ｉ（＝Ｓ_A −Ｓ_B ）を求める。この独立部分Ｉは、改造
対象機能のスライスＳ_A の固有部分に対応し、文９，文
１３〜文１５である。そして、改造制御部５は、図２に
示すステップ２２において非改造機能のスライスＳ_Bに
影響を与えないような、改造機能のスライスの改造のみ
を許可する。すなわち、改造制御部５は、非改造機能の
スライスに含まれる文の修正、および非改造機能のスラ
イスで使用されている変数を定義する文の挿入を禁止す
るとともに、独立部分Ｉを改造する。

【００２７】影響除去部２３は、ステップ３において改
造された独立部分Ｉが非改造機能ＢのスライスＳ_B から
受ける影響を除去する。

【００２８】図１０に示すように文Ｒ１で使用されてい
る変数ｖｘ，ｖｙは、非改造機能のスライスＳ_B の固有
部分（文１０〜文１２，文１６）である集合Ｃ（＝Ｓ_B
−Ｓ _A ）内の文で定義されているため、集合Ｓ_A 内の文
で定義された値を使用できない。そこで、変数ｖｘ，ｖ
ｙを定義している集合Ｓ_A 内の文５，文６の直後に、各
々、文Ａ１“ｖｘ １：＝ｖｘ；”，文Ａ２“ｖｙ
２：＝ｖｙ；”を挿入する。さらに、文Ｒ１で使用され
ている変数ｖｘ，ｖｙが、各々ｖｘ １，ｖｙ ２に変更
される。最後に、新たに導入した変数ｖｘ １，ｖｙ
２の各々が、変数ｖｘ，ｖｙの直後に挿入されて、図３
に示すような改造後のプログラム２５が作成される。

【００２９】図４および図５は、図２のステップ３の詳
細なフローチャートである。次に、図４および図５を用
いて、図２に示したステップ３について詳しく説明す
る。ステップ３０１において、独立部分Ｉに挿入した独
立変数へ値を設定する代入文の集合がＳとされる。ここ
で、独立変数とは、非改造のスライスＳ_B で使用されて
ない変数を意味する。したがって、たとえば図１０にお
ける集合Ｓは、文Ｒ１，文Ｒ２となる。ステップ３０２
において、集合ＣがＳ_B −Ｓ_A として求められる。この
集合Ｃは、たとえば図１０の文１０〜文１２，文１６で
ある。

【００３０】ステップ３０３において、処理のための変
数ｎｏが０とされる。ステップ３０４において、集合Ｓ
から文ｓが１つ取出される。たとえば、文ｓは、図１０
の文Ｒ１である。ステップ３０５において、文ｓをすべ
て取出したか否かが判定される。すべて取出された場合
はαを介して処理が終了する。これに対し文ｓが取出さ
れてない場合には、ステップ３０６において集合Ｕｓｅ
（ｓ）から変数ｗが１つ取出される。ここで、集合Ｕｓ
ｅ（ｓ）は、文ｓで使用されている変数の集合を表わ
す。たとえば、文ｓが図１０の文Ｒ１の場合には、集合
Ｕｓｅ（ｓ）は、｛ｖｌ，ｗｌ，ｖｘ，ｗｘ，ｖｙ，ｗ
ｙ｝であり、変数ｗはたとえばｖｘである。続けて、ス
テップ３０７において、変数ｗがすべて取出されたか否
か判定される。変数がすべて取出された場合にはステッ
プ３０４に戻り、変数がすべて取出されてない場合には
ステップ３０８に進む。

【００３１】次に、ステップ３０８において、文ｓに到
達する変数ｗの定義が集合Ｃ内に存在するか否か判定さ
れる。ここで、文ｔにおける変数ｗの定義が文ｓに到達
するとは、文ｔで変数ｗの値が設定されており、かつ、
文ｔから文ｓに至るパスが存在し、そのパスの中で変数
ｗの値が再設定されない場合をいう。たとえば、図６
（ａ）に示すように、文１がｇｅｔ（ｘ，ｙ）；、文２
がｍａｘ：＝ｘ；、文３がｉｆ ｘ＜ｙ ｔｈｅｎ、文
４がｍａｘ：＝ｙ；、文４と文５との間にｅｎｄｉ
ｆ；、文５がｐｕｔ（ｍａｘ）；の場合には、文２にお
けるｍａｘの定義は文５に到達している。すなわち、図
６（ｂ）に示すように、文２→文３→文５というパスが
存在し、そのパスの中ではｍａｘの値が再設定されてい
ない。このような場合が文ｔにおける変数ｗの定義や文
ｓに到達すると呼ばれる。そして、ステップ３０８にお
ける文ｓに到達する変数ｗの定義が集合Ｃ内に存在しな
い場合にはステップ３０６に戻り、存在する場合にはス
テップ３０９に進む。図１０の場合には、変数ｗとして
のｖｘを定義する文１０が存在するため、ステップ３０
９に進む。ステップ３０９において、Ｓ_A 内の文で、文
ｓに到達する変数ｗの定義をすべて求めて、その集合が
Ｄとされる。たとえば、文ｓが文Ｒ１とされて、変数ｗ
が変数ｖｘとされた場合には、集合Ｄは、文５である。

【００３２】次に、ステップ３０９は、βを介してステ
ップ３１０に進む。ステップ３１０において、処理のた
めの変数ｎｏに１加算される。ステップ３０３において
ｎｏ＝０であったので、ステップ３１０において、ｎｏ
＝１とされる。ステップ３１１において、集合Ｄから文
ｄが１つ取出される。たとえば、文ｄは文５である。

【００３３】ステップ３１２において、文ｄがすべて取
出されたか否か判定される。すべて取出せない場合には
ステップ３１３に進み、すべて取出された場合にはステ
ップ３１４に進む。ステップ３１３において、文ｄの直
後に、文“ｗ Ｖａｌ（ｎｏ）：＝ｗ；”が挿入され
る。ここで、Ｖａｌ（ｎｏ）とは、変数ｎｏの値が文字
形式で展開されたものを指す。たとえば、ｎｏ＝１の場
合には、ｗ Ｖａｌ（ｎｏ）は、ｗ １を表わす。した
がって、たとえば、図３の文５の直後に、Ａ１“ｖｘ
１：＝ｖｘ；”が挿入される。ステップ３１３の後はス
テップ３１１に戻り、ステップ３１２での判定が行なわ
れる。文ｄがすべて取出されたので、ステップ３１４に
おいて、文ｓが使用している変数ｗがｗ Ｖａｌ（ｎ
ｏ）に変更される。たとえば、文Ｒ１が使用している変
数ｖｘが、ｖｘ １に変更される。ステップ３１５にお
いて、変数ｗ Ｖａｌ（ｎｏ）の宣言が、変数変数ｗの
宣言の直後に挿入される。たとえば、変数ｖｘ １の宣
言が、変数ｖｘの宣言の直後に図３の上から３行目のよ
うに挿入される。そして、ステップ３１５から、γを介
してステップ３０６に戻って、ループ処理が行なわれ
る。

【００３４】このように、この実施例によるソフトウェ
ア改造支援装置は、非改造機能には影響を与えず、か
つ、改造部分が非改造部分から影響を与えないように改
造を行なう。したがって、従来例のソフトウェア改造支
援装置に比べて、改造対象機能について計算している部
分である改造対象機能のスライスにだけ着目して改造作
業を進めることができる。さらに、改造機能の試験もプ
ログラム全体に対して行なうのではなく、改造対象機能
のスライスに対して行なえばよいという利点が得られ
る。

【００３５】

【発明の効果】以上のようにこの発明によれば、第１の
機能に関連する第１のプログラム部分を、第２の機能に
関連する第２のプログラム部分に与える影響を排除しつ
つ改造し、改造された第２のプログラム部分が第２のプ
ログラム部分から受ける影響を除去するので、第１のプ
ログラム部分にのみ着目して改造作業を行なえる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例によるソフトウェア改造支
援装置の概略ブロック図である。

【図２】図１に示したソフトウェア改造支援装置の動作
を説明するためのフローチャートである。

【図３】図１に示す改造後のプログラムの一例を示した
図である。

【図４】図２のステップ３の第１の詳細なフローチャー
トである。

【図５】図２のステップ３の第２の詳細なフローチャー
トである。

【図６】文ｔにおける変数ｗの定義が文ｓに到達するこ
とを説明するための図である。

【図７】従来のソフトウェア改造支援装置の概略ブロッ
ク図である。

【図８】図７の改造前のプログラムの一例を示した図で
ある。

【図９】プログラムの改造を説明するために、スライス
について説明するための図である。

【図１０】図７の改造の後のプログラムの一例を示した
図である。

【符号の説明】

２１ ソフトウェア改造支援装置 ３ スライス獲得部 ５ 改造制御部 ２３ 影響除去部

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ソフトウェアのプログラムを改造するソ
   フトウェア改造支援装置であって、 第１の機能に関連する第１のプログラム部分および第２
   の機能に関連する第２のプログラム部分のそれぞれを前
   記プログラムから抽出する抽出手段と、 前記抽出手段によって抽出された第１のプログラム部分
   を、前記抽出手段によって抽出された第２のプログラム
   部分に与える影響を排除しつつ改造する改造手段と、 前記改造手段によって改造された第１のプログラム部分
   が前記抽出手段によって抽出された第２のプログラム部
   分から受ける影響を除去する影響除去手段とを備えた、
   ソフトウェア改造支援装置。
2. 【請求項２】 前記第１のプログラム部分は、第１の固
   有部分と共通部分を含み、 前記第２のプログラム部分は、第２の固有部分と前記共
   通部分を含み、 前記改造手段は、前記第１の固有部分を改造し、 前記影響除去手段は、前記改造された第１の固有部分に
   含まれる変数と前記第２の固有部分に含まれる変数とが
   等しいことに応じて、前記共通部分に前記変数に変えて
   新たな変数を再定義して前記第１の固有部分が前記共通
   部分から受ける影響を除去する、請求項１記載のソフト
   ウェア改造支援装置。
3. 【請求項３】 ソフトウエアのプログラムを改造するソ
   フトウェア改造支援方法であって、 第１の機能に関連する第１のプログラム部分および第２
   の機能に関連する第２のプログラム部分のそれぞれを前
   記プログラムから抽出する第１のステップと、 前記第１のステップで抽出された第１のプログラム部分
   を、前記第１のステップで抽出された第２のプログラム
   部分に与える影響を排除しつつ改造する第２のステップ
   と、 前記第２のステップで改造された第１のプログラム部分
   が前記第１のステップで抽出された第２のプログラム部
   分から受ける影響を除去する第３のステップとを含む、
   ソフトウェア改造支援方法。