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姜佳君,陈俊洁,熊英飞.软件缺陷自动修复技术综述.软件学报,0,():0
软件缺陷自动修复技术综述
Survey of Automatic Program Repair Techniques
投稿时间:2020-09-13  修订日期:2020-10-26
DOI:10.13328/j.cnki.jos.006274
中文关键词:  软件维护  软件质量保障  软件缺陷修复  程序调试  软件自动化
英文关键词:software maintenance  software quality assurance  program repair  program debugging  software automation
基金项目:青年科学基金项目(62002256);优秀青年科学基金项目(61922003);天津市智能制造专项资金项目(20193155)
作者单位E-mail
姜佳君 天津大学 智能与计算学部, 天津 300350  
陈俊洁 天津大学 智能与计算学部, 天津 300350 junjiechen@tju.edu.cn 
熊英飞 北京大学 信息科学技术学院 计算机科学技术系 软件研究所, 北京 100871
高可信软件技术教育部重点实验室 (北京大学), 北京 100871 
 
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中文摘要:
      软件缺陷是软件开发和维护过程中不可避免的.随着现代软件规模的不断变大,软件缺陷的数量以及修复难度随之增加,为企业带来了巨大的经济损失.修复软件缺陷成为了开发人员维护软件质量的重大负担.软件缺陷自动修复技术有希望将开发者从繁重的调试中解脱出来,近年来成为了一个热门的研究领域.本文搜集了94篇该领域最新的高水平论文,进行了详细的分析和总结.基于缺陷修复技术在补丁生成阶段所使用的技术手段不同,本文系统性地将软件自动修复技术分为4大类,分别是基于启发式搜索、基于人工模板、基于语义约束和基于统计分析的修复技术.特殊地,本文根据对近几年最新研究的总结,首次提出了基于统计分析的技术分类,对已有分类进行了补充和完善.随后,基于对已有研究的分析,本文总结了该领域研究所面临的关键挑战及对未来研究的启示.最后,本文对缺陷修复领域常用的基准数据集和开源工具进行了总结.
英文摘要:
      Program defects are inevitable during the development and maintenance proceses. With the rapid increase of software scales, the number and repair complexity of program defects increase as well, which has caused huge economic loss to campanies, and becomes the big burden of developers during maintaining. Automatic program repair (APR) techniques have the potential to release developers from heavy debugging tasks, and recently become a popular research topic. In this paper, we have collected the most recent 94 high-quality publications in this research field. According to analyzing the approaches used for patch generation, we systematically classify APRs into four categories, i.e., search-based, template-based, constraint-based and statistical-analysis-based APRs. Especially, in this paper we propose the category of statistical-analysis-based APR for the first time based on the most recent publications, which complements and improves existing taxonomy. Based on existing techniques, we have summarized the key challenges and insights for future research. Finally, we briefly summarize benchmarks and open-source APR tools for reference.
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