基于序列匹配的代码克隆分析系统设计与实现的开题报告一、课题背景：代码克隆是指代码中存在相似（甚至相同）的代码片段，它可能是由开发者自己手动复制粘贴的，也可能是由代码生成工具生成的。代码克隆出现的原因往往是因为开发者在编写代码时为了达到某种效果，会反复使用一些已经编写好的代码片段，而这些代码片段可能会被复制粘贴到其他部分进行改写。代码克隆不仅会导致代码冗余，也会导致维护困难性、增加代码维护的代价。由于代码克隆的存在，一旦修改了其中一个代码片段，其他克隆代码片段也需要进行同样的修改，避免维护的代价增加。因此，及时发现代码克隆，并及时处理，对软件的性能、可维护性、可扩展性有着重要的影响。对于代码克隆的检测方法，目前比较常见的是基于代码语法层面的静态分析。常用的算法包括Token-BasedCloneDetection、AST-BasedCloneDetection、基于指纹的算法等。不同的检测算法有不同的优缺点，因此，通过综合使用多种克隆检测算法，可以提高代码克隆的检测率和准确性。二、研究内容：针对当前代码克隆检测的问题，本次论文提出了一种基于序列匹配的代码克隆分析系统。该系统通过对代码编写的代码序列进行分析和比对，可以识别出不同文件和同文件之间的代码克隆。为了提高系统的准确性和效率，我们采用了多种克隆检测算法的综合应用。具体来说，本次研究将主要涉及以下内容：（1）代码序列提取：将代码中语句、表达式、函数调用等各种代码片段抽象为一系列的符号序列，以便于后续的克隆检测。（2）代码比对：通过比对提取到的代码序列，寻找出相似的代码片段，进而识别出克隆代码。（3）代码克隆类型划分：对克隆代码片段进行分类，进一步了解代码克隆的类型和属性，以便于采取相应的措施进行处理。（4）检测结果展现：将检测结果以可视化的方式展现出来，便于开发者对检测结果进行分析和处理。三、研究难点：（1）代码序列提取：代码序列的提取需要克服语言复杂度的问题。不同编程语言之间存在非常大的差异，如何在通用性和准确性之间取得平衡，是代码克隆检测的难点之一。（2）代码比对：不同的检测算法具有不同的缺陷，如查准率、查全率、准确性等，如何综合考虑各个算法的优缺点，寻找到一种最适合的检测算法，也是本次研究的难点。（3）克隆类型划分：代码克隆的类型划分不是一件容易的事情，需要对代码进行深入的分析和研究。同时，不同类型的代码克隆需要采用不同的处理方法，因此如何准确地划分克隆类型也是一个需要解决的问题。四、研究成果：通过对代码克隆检测进行深入研究，本次研究将开发出一种基于序列匹配的代码克隆分析系统。该系统不仅能够提高代码克隆检测的准确率和效率，还能够对克隆代码的类型和属性进行精确划分，为开发者提供更加细致、全面的代码克隆检测服务。五、预期目标：（1）掌握代码克隆检测的基本理论知识和相关技术。（2）了解当前代码克隆检测的瓶颈和存在的问题，分析当前存在的问题并提出相应的解决方案。（3）设计并实现一种基于序列匹配的代码克隆分析系统，提高代码克隆检测的准确率和效率。（4）通过实验比对，验证本次研究提出的代码克隆分析系统的可行性和有效性。