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Master's Dissertation
DOI
https://doi.org/10.11606/D.100.2023.tde-08052023-102345
Document
Author
Full name
Dennis Lopes da Silva
E-mail
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
São Paulo, 2023
Supervisor
Committee
Chaim, Marcos Lordello (President)
Barbosa, Ellen Francine
Beder, Delano Medeiros
Title in Portuguese
Impacto da Relação de Subsunção na Localização de Defeitos baseados em Espectros de Fluxo de Dados
Keywords in Portuguese
Fluxo de Dados
Localização de defeitos
Relação de subsunção
Testes de Software
Abstract in Portuguese
Depuração tem por objetivo localizar e corrigir os defeitos do software. Para auxiliar o desenvolvedor foram desenvolvidas técnicas de localização de defeitos que utilizam métricas de associação e dados de cobertura de código (espectros) para identificar os trechos de código mais suspeitos. Elas auxiliam o desenvolvedor por meio de um ranking dos espectros mais suspeitos que pode ser usado para orientar a caça aos defeitos. Essas técnicas, quando baseadas em espectros de fluxo de dados, utilizam as associações definição uso (ADU) para cálculo das posições no ranking. No entanto, a cobertura de dadas ADUs, muitas vezes, garantem a cobertura de outras ADUs, numa relação entre elas denominada subsunção. Na prática, a relação de subsunção significa que se uma determinada ADU é coberta, outras também são, em determinadas condições, garantidamente cobertas. Com base na propriedade de subsunção, esse trabalho apresenta um experimento no qual é avaliada a eficácia da localização de defeitos com a utilização apenas dos espectros do conjunto de ADUs não-limitadas, ou seja, o conjunto minimal de ADUs que garante a cobertura de todas as outras ADUs do software em teste. Para tal experimento são utilizados um subconjunto dos programas do repositório Defects4J, espectros de fluxo de dados e a métrica de associação Ochiai. Os resultados do experimento indicam que a maioria dos defeitos localizados por espectros de fluxo de dados podem ser localizados inspecionando apenas as ADUs não-limitadas, sobretudo quando são consideradas apenas as ADUs posicionadas nos primeiros rankings. Além disso, o número de linhas de código a serem inspecionadas pelo programador é reduzido.
Title in English
Data flow Subsumption and its Impact on Spectrum-based Fault Localization
Keywords in English
Data flow
Software Fault Localization
Software Testing
Subsumption Relationship
Abstract in English
Debugging aims at finding and correcting software defects. To help the developer, fault localization techniques were developed using association metrics and code coverage data spectra to identify the most suspicious code snippets. They assist the developer by means of a ranking of the most suspicious spectra that guides the developer in his or her "hunt" for defects. These techniques, when based on data flow spectra, use definition use associations (DUA) for ranking calculation. However, the coverage of given DUAs often guarantees the coverage of other DUAs, in a relationship between DUAs called subsumption. In practice, the subsumption relationship means that if a given DUA is covered, others are also guaranteed to be covered in certain conditions. Based on the subsumption property, this work presents an experiment in which fault localization effectiveness is assessed using only the spectra of the set of unconstrained DUAs, that is, the minimal set of DUAs that may guarantee coverage of all other DUAs of the software under test. For this experiment, we use a subset of programs of the Defects4J repository, data flow spectra, and the Ochiai association metric. Our results compare the rankings produced by the set of unconstrained DUAs against those produced by all DUAs for fault localization. They indicate that most of the faults reached by DUA spectra can be found by inspecting only the unconstrained DUAs, especially when only the ADUs positioned at the first rankings are taken into account. Furthermore, the number of lines of code to be inspected by the programmer is reduced.
 
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Publishing Date
2024-03-18
 
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