Métriques d'Halstead

Toutes les métriques d'Halstead sont dérivées du nombre d’opérateurs et d’opérandes :

• ${\displaystyle n_{1}}$ : nombre total des opérateurs uniques
• ${\displaystyle N_{1}}$ : nombre total des opérateurs
• ${\displaystyle n_{2}}$ : nombre total des opérandes uniques
• ${\displaystyle N_{2}}$ : nombre total des opérandes

Ces chiffres sont la base pour calculer

• La Longueur du programme (${\displaystyle N}$) : ${\displaystyle N=N_{1}+N_{2}}$.
• La Taille du vocabulaire (${\displaystyle n}$) : ${\displaystyle n=n_{1}+n_{2}}$

On obtient le Volume du Programme (${\displaystyle V}$) en multipliant la longueur du programme par le logarithme 2 de la taille du vocabulaire :

${\displaystyle V=N\times \log _{2}n}$

Le Niveau de difficulté (${\displaystyle D}$) ou propension d'erreurs du programme est proportionnel au nombre d’opérateurs uniques (${\displaystyle n_{1}}$) dans le programme et dépend également du nombre total d’opérandes (${\displaystyle N_{2}}$) et du nombre d'opérandes uniques (${\displaystyle n_{2}}$). Si les mêmes opérandes sont utilisés plusieurs fois dans le programme, il est plus enclin aux erreurs.

${\displaystyle D={n_{1} \over 2}\times {N_{2} \over n_{2}}}$

Le Niveau de programme (${\displaystyle L}$) est l’inverse du Niveau de difficulté. Un programme de bas niveau est plus enclin aux erreurs qu'un programme de haut niveau.

${\displaystyle L={1 \over D}}$

L'Effort à l'implémentation (${\displaystyle E}$) est proportionnel au volume (${\displaystyle V}$) et au niveau de difficulté (${\displaystyle D}$):

${\displaystyle E=V\times D}$

Halstead a découvert que diviser l'effort par 18 donne une approximation pour le Temps pour implémenter (${\displaystyle T}$) un programme en secondes:

${\displaystyle T={E \over 18}}$

Il est même possible d’obtenir le « nombre de bugs fournis » (${\displaystyle B}$) qui est une estimation du nombre d'erreurs dans le programme. Cette valeur donne une indication pour le nombre d’erreurs qui devraient être trouvées lors du test de logiciel. Le « nombre de bugs fournis » est calculé selon la formule suivante:

${\displaystyle B={E^{2/3} \over S*}}$

${\displaystyle S*}$ représente l'habileté du développeur. Au regard de son expérience[1], Halstead a fixé cette valeur à 3000 pour un développeur "standard".

Les métriques d'Halstead permettent de calculer l'Indice de maintenabilité d'un projet.

• LDRA Testbed, outil de règles de codage et de qualimétrie pour C, C++, Java et Ada
• GrammaTech CodeSonar, outil de détection de bugs et d'erreurs "RUNTIME" pour C, C++ et Jaba
• Testwell CMT++ outil de mesure de complexité pour C et C++
• Testwell CMTJava outil de mesure de complexité pour Java
• PhpMetrics outil de mesure de complexité pour PHP
• JsComplexity outil de mesure de complexité pour JavaScript

• Maurice Howard Halstead : Elements of software science. Elsevier, New York u.a. 1977. (ISBN 0-444-00205-7) (Operating and programming systems series; 2).

• Calcul des métriques d'Halstead (article dans MSCoder)