Medidas de complejidad de Halstead

Índice de mantenibilidad del software

Las medidas de complejidad de Halstead son métricas de software introducidas por Maurice Howard Halstead en 1977 ^[1] como parte de su tratado sobre el establecimiento de una ciencia empírica del desarrollo de software. Halstead hizo la observación de que las métricas del software deberían reflejar la implementación o expresión de algoritmos en diferentes lenguajes, pero ser independientes de su ejecución en una plataforma específica. Por lo tanto, estas métricas se calculan estáticamente a partir del código.

El objetivo de Halstead era identificar propiedades mensurables del software y las relaciones entre ellas. Esto es similar a la identificación de propiedades mensurables de la materia (como el volumen, la masa y la presión de un gas) y las relaciones entre ellas (análoga a la ecuación de los gases ). Por lo tanto, sus métricas en realidad no son solo métricas de complejidad.

Cálculo

Para un problema dado, sea:

• ${\displaystyle \,\eta _{1}}$= el número de operadores distintos
• ${\displaystyle \,\eta _{2}}$= el número de operandos distintos
• ${\displaystyle \,N_{1}}$= el número total de operadores
• ${\displaystyle \,N_{2}}$= el número total de operandos

A partir de estos números se pueden calcular varias medidas:

• Vocabulario del programa: ${\displaystyle \eta =\eta _{1}+\eta _{2}\,}$
• Duración del programa: ${\displaystyle N=N_{1}+N_{2}\,}$
• Duración estimada del programa calculada: ${\displaystyle {\hat {N}}=\eta _{1}\log _{2}\eta _{1}+\eta _{2}\log _{2}\eta _{2}}$
• Volumen: ${\displaystyle V=N\times \log _{2}\eta }$
• Dificultad: ${\displaystyle D={\eta _{1} \over 2}\times {N_{2} \over \eta _{2}}}$
• Esfuerzo: ${\displaystyle E=D\times V}$

La medida de dificultad está relacionada con la dificultad del programa para escribir o comprender, por ejemplo, cuando se realiza una revisión de código .

La medida del esfuerzo se traduce en tiempo de codificación real utilizando la siguiente relación:

• Tiempo necesario para programar: segundos ${\displaystyle T={E \over 18}}$

Los errores entregados por Halstead (B) son una estimación del número de errores en la implementación.

• Número de errores entregados: o, más recientemente, se acepta. ^[1] ${\displaystyle B={E^{2 \over 3} \over 3000}}$ ${\displaystyle B={V \over 3000}}$

Ejemplo

Considere el siguiente programa en C :

principal () { int a , b , c , promedio ; scanf ( "%d %d %d" , &a a , & b , & c ); promedio = ( a + b + c ) / 3 ; printf ( "promedio = %d" , promedio ); }              

Los operadores distintos ( ) son: , , , , , , , , , , , ${\displaystyle \,\eta _{1}}$main(){}intscanf&=+/printf,;

Los operandos distintos ( ) son: , , , , , , ${\displaystyle \,\eta _{2}}$abcavg"%d %d %d"3"avg = %d"

• ${\displaystyle \eta _{1}=12}$, , ${\displaystyle \eta _{2}=7}$ ${\displaystyle \eta =19}$
• ${\displaystyle N_{1}=27}$, , ${\displaystyle N_{2}=15}$ ${\displaystyle N=42}$
• Duración estimada calculada del programa: ${\displaystyle {\hat {N}}=12\times log_{2}12+7\times log_{2}7=62.67}$
• Volumen: ${\displaystyle V=42\times log_{2}19=178.4}$
• Dificultad: ${\displaystyle D={12 \over 2}\times {15 \over 7}=12.85}$
• Esfuerzo: ${\displaystyle E=12.85\times 178.4=2292.44}$
• Tiempo necesario para programar: segundos ${\displaystyle T={2292.44 \over 18}=127.357}$
• Número de errores entregados: ${\displaystyle B={2292.44^{2 \over 3} \over 3000}=0.05}$

Véase también

• Punto de función
• Complejidad ciclomática

Referencias

1. Halstead, Maurice H. (1977). Elementos de la ciencia del software . Ámsterdam: Elsevier North-Holland, Inc. ISBN 0-444-00205-7.

Enlaces externos

• Las métricas de Halstead: discusión extensa sobre el cálculo y uso de las métricas de Halstead en un entorno orientado a objetos (con referencia específica a Java).
• Cálculo de métricas de Halstead - Medición de métricas de Halstead.
• Explicación con un programa de muestra (en la página 6 del PDF)
• Script que calcula las métricas de Halstead y las utiliza para la detección de código comentado
• IBM
• Calculadora para calcular métricas de Halstead