rCOS操作语义与程序分析：对象图与设计模式识别

"这篇硕士论文深入探讨了rCOS（ARefinementCalculusforObjectSystems，对象系统的精化演算）的操作语义及其在程序分析中的应用。rCOS是一种基于统一程序设计理论（UnifyingTheoriesofProgramming）的面向对象描述语言，包含了丰富的语言特性，如子类(subtypes)、引用类型(referencetypes)、可见性(visibility)、继承(inheritance)、多态(polymorphism)和动态绑定(dynamicbinding)等。论文通过形式化方法提供了一种结构化操作语义，使rCOS程序的执行过程能够动态生成对象图，并通过静态分析得到相应的类图，这些构成了程序的抽象模型。 作者冯利波在论文中提出，所定义的操作语义不仅能够动态构建对象图，还能捕捉对象间的关系，这对于理解和分析程序行为具有重要意义，特别是在设计模式的识别上，这对于当前软件工程领域具有广泛的应用。设计模式的性质被划分为通用属性和用户相关属性。 为了描述对象图和类图中对象与对象或类与类之间的关系，论文引入了一种关系演算，区分了继承和包含两种类关系，以及创建、调用和引用三种对象关系。通过抽象工厂模式、观察者模式和组成模式等实例，证明了这种关系演算能够刻画设计模式的性质。 此外，论文还提出了一种通用的检查算法，通过实验验证了算法的效率和在程序段中自动判断设计模式正确性的能力，从而实现对程序中良好和不良模式的自动识别。 关键词: 设计模式、性质检查、关系演算、操作语义" 这篇论文详细阐述了rCOS语言的操作语义，包括其如何支持面向对象编程的关键特性，并展示了如何利用这些语义进行程序分析，特别是对于设计模式的识别和分析。通过关系演算和性质检查算法，论文提供了理解和自动化检测程序设计模式的有效工具，这对于软件开发和维护过程中的质量保证和代码优化具有重要价值。