Tекст программы на языке Паскаль:

Добавил:

Studfiles2 Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.

Вуз:

Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет "ЛЭТИ"

Предмет:

Метрология программного обеспечения

Файл:

Лабораторная работа №13 / lab1_Фане.doc

Скачиваний:

Добавлен:

01.05.2014

Размер:

280.06 Кб

Скачать

☆

<<< < Предыдущая 12 / 22

Tекст программы на языке Паскаль:

Программа 20. Вычисление функции ошибок распределения Гаусса (вар.1).

program erfd4;

{ evaluation of the gaussian error function }

var x,er,ec : real;

done : boolean;

function erf(x: real): real;

{ infinite series expansion of the Gaussian error function }

const sqrtpi = 1.7724538;

t2 = 0.66666667;

t3 = 0.66666667;

t4 = 0.07619048;

t5 = 0.01693122;

t6 = 3.078403E-3;

t7 = 4.736005E-4;

t8 = 6.314673E-5;

t9 = 7.429027E-6;

t10 = 7.820028E-7;

t11 = 7.447646E-8;

t12 = 6.476214E-9;

var x2,sum : real;

i : integer;

begin

x2:=x*x;

sum:=t5+x2*(t6+x2*(t7+x2*(t8+x2*(t9+x2*(t10+x2*(t11+x2*t12))))));

erf:=2.0*exp(-x2)/sqrtpi*(x*(1+x2*(t2+x2*(t3+x2*(t4+x2*sum)))))

end; { function erf }

function erfc(x: real): real;

{ complement of error function }

const sqrtpi = 1.7724538;

var x2,v,sum : real;

begin

x2:=x*x;

v:=1.0/(2.0*x2);

sum:=v/(1+8*v/(1+9*v/(1+10*v/(1+11*v/(1+12*v)))));

sum:=v/(1+3*v/(1+4*v/(1+5*v/(1+6*v/(1+7*sum)))));

erfc:=1.0/(exp(x2)*x*sqrtpi*(1+v/(1+2*sum)))

end; { function ercf }

begin { main }

ClrScr;

done:=false;

writeln;

repeat

write('Arg? ');

readln(x);

if x<0.0 then done:=true

else

begin

if x=0.0 then

begin

er:=0.0;

ec:=1.0

end

else

begin

if x<1.5 then

begin

er:=erf(x);

ec:=1.0-er

end

else

begin

ec:=erfc(x);

er:=1.0-ec

end { if }

end;

writeln('X= ',x:8:4,', Erf= ',er:12,', Erfc= ',ec:12)

end { if }

until done

end.

Текст программы на языке С++:

#include<iostream.h>

#include<math.h>

#include<conio.h>

#include<stdio.h>

float x,er,ec;

int done;

float erf(float x)

{

const sqrtpi = 1.7724538,

t2 = 0.66666667,

t3 = 0.66666667,

t4 = 0.07619048,

t5 = 0.01693122,

t6 = 3.078403E-3,

t7 = 4.736005E-4,

t8 = 6.314673E-5,

t9 = 7.429027E-6,

t10 = 7.820028E-7,

t11 = 7.447646E-8,

t12 = 6.476214E-9;

float x2,sum;

int i;

x2 = x*x;

sum = t5+x2*(t6+x2*(t7+x2*(t8+x2*(t9+x2*(t10+x2*(t11+x2*t12))))));

return(2.0*exp(-x2)/sqrtpi*(x*(1+x2*(t2+x2*(t3+x2*(t4+x2*sum))))));

}

float erfc( float x )

{

const sqrtpi = 1.7724538;

float x2,v,sum ;

x2 = x*x;

v = 1.0/(2.0*x2);

sum = v/(1+8*v/(1+9*v/(1+10*v/(1+11*v/(1+12*v)))));

sum = v/(1+3*v/(1+4*v/(1+5*v/(1+6*v/(1+7*sum)))));

return(1.0/(exp(x2)*x*sqrtpi*(1+v/(1+2*sum))));

}

void main()

{

done=0;

printf("\n");

{

printf("Arg? ");

scanf("%f",&x);

if( x < 0.0 ) { done = 1; }

else

{

if (x==0.0 )

{

er=0.0;

ec=1.0;

}

else

{

if( x<1.5)

{

er=erf(x);

ec=1.0-er;

}

else

{

ec=erfc(x);

er=1.0-ec;

}

printf("X= %f",x ," Erf= %f",er,", Erfc= %f",ec);

}

} while (done == 0);

}

Текст программы на языке Ассемблера:

@erf$qf proc far

push bp

mov bp,sp

sub sp,32

mov word ptr [bp-2],1

mov word ptr [bp-4],0

mov word ptr [bp-6],0

mov word ptr [bp-8],0

mov word ptr [bp-10],0

mov word ptr [bp-12],0

mov word ptr [bp-14],0

mov word ptr [bp-16],0

mov word ptr [bp-18],0

mov word ptr [bp-20],0

mov word ptr [bp-22],0

mov word ptr [bp-24],0

fld dword ptr [bp+6]

fmul dword ptr [bp+6]

fstp dword ptr [bp-28]

fld dword ptr [bp-28]

fldz

fmul

fldz

fadd

fmul dword ptr [bp-28]

fldz

fadd

fmul dword ptr [bp-28]

fldz

fadd

fmul dword ptr [bp-28]

fldz

fadd

fmul dword ptr [bp-28]

fldz

fadd

fmul dword ptr [bp-28]

fldz

fadd

fmul dword ptr [bp-28]

fldz

fadd

fstp dword ptr [bp-32]

fld dword ptr [bp-28]

fchs

sub sp,8

fstp qword ptr [bp-40]

fwait

call far ptr _exp

add sp,8

fmul dword ptr DGROUP:s@

fld1

fdiv

fld dword ptr [bp-28]

fmul dword ptr [bp-32]

fldz

fadd

fmul dword ptr [bp-28]

fldz

fadd

fmul dword ptr [bp-28]

fldz

fadd

fmul dword ptr [bp-28]

fld1

fadd

fmul dword ptr [bp+6]

fmul

jmp short @1@58

@1@58:

mov sp,bp

pop bp

ret

@erf$qf endp

@erfc$qf proc far

push bp

mov bp,sp

sub sp,14

mov word ptr [bp-2],1

fld dword ptr [bp+6]

fmul dword ptr [bp+6]

fstp dword ptr [bp-6]

fld dword ptr [bp-6]

fmul dword ptr DGROUP:s@

fld1

fdivr

fstp dword ptr [bp-10]

fld dword ptr DGROUP:s@+4

fmul dword ptr [bp-10]

fld dword ptr DGROUP:s@+8

fmul dword ptr [bp-10]

fld1

fadd

fdiv

fld1

fadd

fld dword ptr DGROUP:s@+12

fmul dword ptr [bp-10]

fdivr

fld1

fadd

fld dword ptr DGROUP:s@+16

fmul dword ptr [bp-10]

fdivr

fld1

fadd

fld dword ptr DGROUP:s@+20

fmul dword ptr [bp-10]

fdivr

fld1

fadd

fdivr dword ptr [bp-10]

fstp dword ptr [bp-14]

fld dword ptr DGROUP:s@+24

fmul dword ptr [bp-10]

fld dword ptr DGROUP:s@+28

fmul dword ptr [bp-14]

fld1

fadd

fdiv

fld1

fadd

fld dword ptr DGROUP:s@+32

fmul dword ptr [bp-10]

fdivr

fld1

fadd

fld dword ptr DGROUP:s@+36

fmul dword ptr [bp-10]

fdivr

fld1

fadd

fld dword ptr DGROUP:s@+40

fmul dword ptr [bp-10]

fdivr

fld1

fadd

fdivr dword ptr [bp-10]

fstp dword ptr [bp-14]

fld dword ptr [bp-6]

sub sp,8

fstp qword ptr [bp-22]

fwait

call far ptr _exp

add sp,8

fmul dword ptr [bp+6]

fld1

fmul

fld dword ptr DGROUP:s@

fmul dword ptr [bp-14]

fld1

fadd

fdivr dword ptr [bp-10]

fld1

fadd

fmul

fld1

fdivr

jmp short @2@58

@2@58:

mov sp,bp

pop bp

ret

@erfc$qf endp

_main proc far

push bp

mov bp,sp

sub sp,2

mov word ptr DGROUP:_done,0

push ds

mov ax,offset DGROUP:s@+44

push ax

call far ptr _printf

pop cx

@3@58:

push ds

mov ax,offset DGROUP:s@+46

push ax

call far ptr _printf

pop cx

push ds

mov ax,offset DGROUP:_x

push ax

push ds

mov ax,offset DGROUP:s@+52

push ax

call far ptr _scanf

add sp,8

fld dword ptr DGROUP:_x

fldz

fcompp

fstsw word ptr [bp-2]

fwait

mov ax,word ptr [bp-2]

sahf

jbe short @3@114

mov word ptr DGROUP:_done,1

jmp @3@310

@3@114:

fld dword ptr DGROUP:_x

fldz

fcompp

fstsw word ptr [bp-2]

fwait

mov ax,word ptr [bp-2]

sahf

jne short @3@170

mov word ptr DGROUP:_er+2,0

mov word ptr DGROUP:_er,0

mov word ptr DGROUP:_ec+2,16256

mov word ptr DGROUP:_ec,0

jmp short @3@282

@3@170:

fld dword ptr DGROUP:_x

fcomp dword ptr DGROUP:s@+55

fstsw word ptr [bp-2]

fwait

mov ax,word ptr [bp-2]

sahf

jae short @3@226

fld dword ptr DGROUP:_x

sub sp,4

fstp dword ptr [bp-6]

fwait

push cs

call near ptr @erf$qf

pop cx

fstp dword ptr DGROUP:_er

fld dword ptr DGROUP:_er

fld1

fsubr

fstp dword ptr DGROUP:_ec

jmp short @3@254

@3@226:

fld dword ptr DGROUP:_x

sub sp,4

fstp dword ptr [bp-6]

fwait

push cs

call near ptr @erfc$qf

pop cx

fstp dword ptr DGROUP:_ec

fld dword ptr DGROUP:_ec

fld1

fsubr

fstp dword ptr DGROUP:_er

@3@254:

fwait

@3@282:

fld dword ptr DGROUP:_ec

sub sp,8

fstp qword ptr [bp-10]

push ds

mov ax,offset DGROUP:s@+74

push ax

fld dword ptr DGROUP:_er

sub sp,8

fstp qword ptr [bp-22]

push ds

mov ax,offset DGROUP:s@+65

push ax

fld dword ptr DGROUP:_x

sub sp,8

fstp qword ptr [bp-34]

push ds

mov ax,offset DGROUP:s@+59

push ax

fwait

call far ptr _printf

add sp,36

@3@310:

cmp word ptr DGROUP:_done,0

jne @@1

jmp @3@58

@@1:

mov sp,bp

pop bp

ret

_main endp

Формулы расчета:

Пусть :

₁ - число простых (единых или отдельных) операторов появляющихся в данной реализации
₂ - число простых (единых или отдельных) операндов появляющихся в данной реализации
N₁- общее число всех операторов появляющихся в данной реализации
N₂ - общее число всех операндов появляющихся в данной реализации
f₁_j_-число вхождений j-го наиболее часто встречающегося оператора где j = 123 ... ₁
f₂_j_-число вхождений j-го наиболее часто встречающегося операнда где j = 123 ... ₂

словарь  реализации 

 = ₁+ ₂

длину N реализации

N = N₁ + N₂

где :

уравнение длины программы

₁ log₂₁ + ₂ log₂₂

объем программы

V = N log₂ 

где: N (или N₁ + N₂) -длина реализации;

 или (₁ + ₂) - ее словарь.

время программирования:

потенциальный объем программы

Если N₁^*= ₁^* ; N₂^* = ₂^*

V^* = (₁^* ₊₂^*) log₂(₁^* ₊₂^*)

граничный объем программы

V^**= (₁^*log₂₁^* +₂^*log₂₂^*) log₂(₁^* +₁^*)

уровень программы

Полученные результаты измерений:

Для языка Паскаль можно воспользоваться программами автоматизации расчёта метрических характеристик по Холстеду Parser_Pas.exe и Metrics.exe. Ниже приведены результаты работы программы Metrics.exe:

Operators:

Operands:

1 | 37 | ()

| 2 | 31 | *

| 3 | 23 | +

| 4 | 3 | -

| 5 | 14 | /

| 6 | 47 | ;

| 7 | 2 | <

| 8 | 30 | =

| 9 | 1 | boolean

| 10 | 2 | const

| 11 | 2 | erf

| 12 | 2 | erfc

| 13 | 2 | exp

| 14 | 2 | function

| 15 | 3 | if

| 16 | 1 | integer

| 17 | 1 | program

| 18 | 1 | readln

| 19 | 7 | real

| 20 | 1 | repeat

| 21 | 1 | write

| 22 | 2 | writeln

| 1 | 1 | ', Erf= '

| 2 | 1 | ', Erfc= '

| 3 | 1 | 'Arg? '

| 4 | 1 | 'X= '

| 5 | 3 | 0.0

| 6 | 1 | 0.01693122

| 7 | 1 | 0.07619048

| 8 | 2 | 0.66666667

| 9 | 13 | 1

| 10 | 5 | 1.0

| 11 | 1 | 1.5

| 12 | 2 | 1.7724538

| 13 | 1 | 10

| 14 | 1 | 11

| 15 | 3 | 12

| 16 | 1 | 2

| 17 | 2 | 2.0

| 18 | 1 | 3

| 19 | 1 | 3.078403E-3

| 20 | 2 | 4

| 21 | 1 | 4.736005E-4

| 22 | 1 | 5

| 23 | 1 | 6

| 24 | 1 | 6.314673E-5

| 25 | 1 | 6.476214E-9

| 26 | 1 | 7

| 27 | 1 | 7.429027E-6

| 28 | 1 | 7.447646E-8

| 29 | 1 | 7.820028E-7

| 30 | 2 | 8

| 31 | 1 | 9

| 32 | 4 | done

| 33 | 6 | ec

| 34 | 6 | er

| 35 | 1 | erf

| 36 | 1 | erfc

| 37 | 1 | erfd4

| 38 | 1 | false

| 39 | 1 | i

| 40 | 4 | sqrtpi

| 41 | 8 | sum

| 42 | 2 | t10

| 43 | 2 | t11

| 44 | 2 | t12

| 45 | 2 | t2

| 46 | 2 | t3

| 47 | 2 | t4

| 48 | 2 | t5

| 49 | 2 | t6

| 50 | 2 | t7

| 51 | 2 | t8

| 52 | 2 | t9

| 53 | 1 | true

| 54 | 14 | v

| 55 | 16 | x

| 56 | 18 | x2

Summary:

=====================================

The number of different operators ₁ : 22

The number of different operands 2 : 56

The total number of operators N1 : 215

The total number of operands N2 : 160

Dictionary ( D)  : 78

Length ( N) N: 375

Length estimation ( ^N) : 423.319

Volume ( V) : 2357.03

Potential volume ( *V) : 11.6096

Limit volume (**V) : 15.6843

Programming level ( L) : 0,00492

Programming level estimation ( ^L) : 0.0318182

Intellect ( I) : 74.9964

Time of programming ( T) : 7407,7954

Time estimation ( ^T) : 8362,30219

Programming language level (lambda) : 0,057119

Work on programming ( E) : 479071,13

Error estimation ( ^B) : 0.785676

Для языка Си можно воспользоваться программами автоматизации расчёта метрических характеристик по Холстеду Parser_C.exe и Metrics.exe. Ниже приведены результаты работы программы Metrics.exe:

Operators:

Operands:

| 1 | 37 | ()

| 2 | 31 | *

| 3 | 23 | +

| 4 | 2 | -

| 5 | 14 | /

| 6 | 28 | ;

| 7 | 2 | <

| 8 | 27 | =

| 9 | 2 | ==

| 10 | 2 | const

| 11 | 1 | dowhile

| 12 | 2 | erf

| 13 | 2 | erfc

| 14 | 2 | exp

| 15 | 7 | float

| 16 | 3 | if

| 17 | 2 | int

| 18 | 1 | main

| 19 | 3 | printf

| 20 | 2 | return

| 21 | 1 | scanf

| 22 | 1 | void

| 1 | 1 | " Erf= %f"

| 2 | 1 | "%f"

| 3 | 1 | ", Erfc= %f"

| 4 | 1 | "Arg? "

| 5 | 1 | "X= %f"

| 6 | 1 | "\n"

| 7 | 2 | 0

| 8 | 3 | 0.0

| 9 | 1 | 0.01693122

| 10 | 1 | 0.07619048

| 11 | 2 | 0.66666667

| 12 | 14 | 1

| 13 | 5 | 1.0

| 14 | 1 | 1.5

| 15 | 2 | 1.7724538

| 16 | 1 | 10

| 17 | 1 | 11

| 18 | 1 | 12

| 19 | 1 | 2

| 20 | 2 | 2.0

| 21 | 1 | 3

| 22 | 1 | 3.078403E-3

| 23 | 1 | 4

| 24 | 1 | 4.736005E-4

| 25 | 1 | 5

| 26 | 1 | 6

| 27 | 1 | 6.314673E-5

| 28 | 1 | 6.476214E-9

| 29 | 1 | 7

| 30 | 1 | 7.429027E-6

| 31 | 1 | 7.447646E-8

| 32 | 1 | 7.820028E-7

| 33 | 1 | 8

| 34 | 1 | 9

| 35 | 4 | done

| 36 | 6 | ec

| 37 | 6 | er

| 38 | 1 | i

| 39 | 4 | sqrtpi

| 40 | 8 | sum

| 41 | 2 | t10

| 42 | 2 | t11

| 43 | 2 | t12

| 44 | 2 | t2

| 45 | 2 | t3

| 46 | 2 | t4

| 47 | 2 | t5

| 48 | 2 | t6

| 49 | 2 | t7

| 50 | 2 | t8

| 51 | 2 | t9

| 52 | 14 | v

| 53 | 16 | x

| 54 | 18 | x2

Summary:

=====================================

The number of different operators ₁ : 22

The number of different operands ₂ : 54

The total number of operators N1 : 205

The total number of operands N2 : 156

Dictionary ( D)  : 76

Length ( N) N: 361

Length estimation ( ^N) : 408,871

Volume ( V) : 2255,502

Potential volume ( *V) : 11.6096

Limit volume (**V) : 13,5097

Programming level ( L) : 0,00514

Programming level estimation ( ^L) : 0,03146

Intellect ( I) : 70,9580

Time of programming ( T) : 7167,48

Time estimation ( ^T) : 8117,94

Programming language level (lambda) : 0,05967

Work on programming ( E) : 438813,618

Error estimation ( ^B) : 0,75183

Легко убедиться, что метрические характеристики программ на языках Паскаль и Си практически идентичны. Это можно объяснить близостью синтаксических конструкций языков.

К сожалению, программных средств автоматизации подсчёта метрических характеристик для языка Ассемблера найти не удалось, поэтому все метрики были посчитаны вручную. Результаты этой занимательной работы приведены ниже:

Измеряемые характеристики программ	N	Ассемблер
Число вхождений i-го операнда в тексте программы	1	12		Bp
	2	20		Sp
	3	8		[bp-2]
	4	1		[bp-4]
	5	6		[bp-6]
	6	1		[bp-8]
	7	15		[bp-10]
	8	1		[bp-12]
	9	5		[bp-14]
	10	1		[bp-16]
	11	1		[bp-18]
	12	1		[bp-20]
	13	3		[bp-22]
	14	1		[bp-24]
	15	6		[bp+6]
	16	13		[bp-28]
	17	2		[bp-32]
	18	1		[bp-40]
	19	1		[bp-34]
	20	20		DGROUP:s@
	21	3		DGROUP:_done
	22	7		DGROUP:_x
	23	6		DGROUP:_er
	24	6		DGROUP:_ec
	25	8		cx
	26	17		ax
	27	7		ds
	28	2		cs
	29	3		@erf$qf
	30	2		32
	31	3		1
	32	15		0
	33	9		8
	34	1		14
	35	3		4
	36	1		44
	37	1		46
	38	1		52
	39	1		55
	40	1		59
	41	1		65
	42	1		74
	43	2		2
	44	1		12
	45	1		16
	46	1		2,16256
	47	1		20
	48	1		24
	49	1		28
	50	1		32
	51	2		36
	52	1		40
	53
	54
	55











Число вхождений j-го оператора в тексте программы	1		19	Push
	2		35	Mov
	3		10	sub
	4		3	proc
	5		28	fld
	6		31	fmul
	7		17	fstp
	8		13	fldz
	9		23	fadd
	10		1	fchs
	11		9	fwait
	12		2	Call far ptr _exp
	13		3	Call far ptr _printf
	14		1	Call far ptr _scanf
	15		1	Call near ptr @erf$qf
	16		1	Call near ptr @erfc$qf
	17		4	add
	18		19	fld1
	19		3	fdiv
	20		1	Jmp @1@58
	21		11	pop
	22		3	ret
	23		11	fdivr
	24		1	Jmp @2@58
	25		2	fcompp
	26		3	fstsw
	27		3	sahf
	28		1	jbe
	29		1	Jmp @3@310
	30		1	Jmp @3@282
	31		1	jae
	32		2	fsubr
	33		1	cmp
	34		1	Jne @@1
	35		1	Jmp @3@58
	36		3	endp

Измеряемые характеристики программ		Ассемблер
Число простых (отдельных) операторов	₁	36
Число простых (отдельных) операндов	₂	52
Общее число всех операторов в данной реализации	N₁	270
Общее число всех операндов в данной реализации	N₂	230
Словарь программы		88
Длина программы	N	500

Оценки характеристик программы		Ассемблер
Эталонная длина программы	^N	482,5401
Реальный объем программы	V	3229,7158
Потенциальный объем программы	*V	11,6096
Граничный объем программы	**V	13,5097
Уровень программы	L	0,00359
Эталонный уровень программы	^L	0,0126
Интеллектуальное содержание программы	I	39,7819
Время программирования	T	25713,5066
Оценивание программ.	^T	24815,5994
Уровень используемого языка программирования	lambda	0,0416
Работа программиста	E	899642,284
Ожидаемое число ошибок в программе	B	4,9308

<<< < Предыдущая 12 / 22

Соседние файлы в папке Лабораторная работа №13

#
01.05.20144.57 Кб16LAB1ASP.ASM
#
01.05.201439.06 Кб15LAB1CPP.ASM
#
01.05.20141.34 Кб14LAB1CPP.BAK
#
01.05.20141.34 Кб15LAB1CPP.CPP
#
01.05.201415.06 Кб15LAB1CPP.OBJ
#
01.05.2014280.06 Кб17lab1_Фане.doc
#
01.05.2014251.39 Кб18lab1_Фане1.doc
#
01.05.201417.92 Кб23Расчет Метрик Холстеда.xls

Tекст программы на языке Паскаль:

Текст программы на языке Ассемблера: