テストカバレッジ C0/C1/C2/MCC の解説

C0（命令カバレッジ）

• C0は、プログラム内のすべての**命令（行）**が少なくとも一度は実行されたかどうかを測定します。

• 例:checkEvenOdd(2) を実行すると、"Even" が表示され、if 文の中の命令が実行されます。しかし、else の部分は実行されていません。このため、C0カバレッジは部分的にしか満たされません。checkEvenOdd(3) を実行すると、else の部分が実行され、C0カバレッジが100%になります。

  if (num % 2 !== 0) return;
  

C1（分岐カバレッジ）

• C1は、プログラム内のすべての**分岐（if, else if, else）**のパスが通過されたかを測定します。

• 例:

  function checkSign(num) {
    if (num > 0) {
      console.log("Positive");
    } else if (num < 0) {
      console.log("Negative");
    } else {
      console.log("Zero");
    }
  }
  

  このコードには3つの分岐があります。

  • checkSign(5) → if (num > 0) が True で "Positive" と表示。
  • checkSign(-5) → else if (num < 0) が True で "Negative" と表示。
  • checkSign(0) → else が True で "Zero" と表示。

  これら3つのテストケースをすべて実行することで、C1カバレッジは100%になります。すべての分岐のTrue/Falseがテストされる必要があります。

C0・C1の違い(カバレッジ100%にするには)

C1（分岐カバレッジ）は、すべての条件分岐がテストされたかどうかを確認します。これには、各条件がTrueまたはFalseの両方の場合がテストされる必要があります。

C1カバレッジを100%にするには？

• この関数には、2つの分岐があり、それぞれの結果（True/False）を確認する必要があります。

1. if (num > 0)
   • True の場合 → checkSign(5) を実行すると、「Positive」が表示されます。
   • False の場合 → checkSign(0) または checkSign(-5) を実行すると、次の分岐に進みます。
2. else if (num < 0)
   • True の場合 → checkSign(-5) を実行すると、「Negative」が表示されます。
   • False の場合 → checkSign(0) を実行すると、最後の else に進みます。

結論

• checkSign(5) は、if (num > 0) が True の場合をカバーします。
• checkSign(-5) は、else if (num < 0) が True の場合をカバーします。
• ただし、C1カバレッジを100%にするためには、checkSign(0) を実行して、else に到達する必要があります。

checkSign(0) を実行しない場合、else の分岐がカバーされないため、C1カバレッジは100%にはなりません。すべての分岐（True/Falseの道）が通らないと、C1カバレッジは100%とみなされないのです。

したがって、checkSign(0) を実行して初めて、全ての条件のパス（True/False）を通ったことになり、C1カバレッジが100%になります。

C2（条件カバレッジ）

• C2は、すべての条件の組み合わせがテストされたかどうかを確認します。複数の条件がある場合、それぞれの条件がTrue/Falseになるケースを全てテストする必要があります。

• 例:

  function checkEligibility(age, hasLicense) {
    if (age >= 18 && hasLicense) {
      console.log("Eligible to drive");
    } else {
      console.log("Not eligible to drive");
    }
  }
  

  この場合、age >= 18 と hasLicense の2つの条件があります。
  テストケース:

  • checkEligibility(20, true) → True, True
  • checkEligibility(16, true) → False, True
  • checkEligibility(20, false) → True, False
  • checkEligibility(16, false) → False, False

  これら4つのケースですべての条件の組み合わせをテストし、C2カバレッジが100%になります。

MCC（循環的複雑度）

• MCC（循環的複雑度）は、コード内の独立した実行パスの数を測定します。これはコードの複雑さを数値化するもので、分岐が多いほど値が高くなります。

• 計算式:MCC=E−N+2PMCC=6−8+2=0

  MCC=E−N+2PMCC = E - N + 2P

  • E: 分岐（エッジ）の数
  • N: ノード（命令や条件）の数
  • P: プログラムのエントリポイントの数（通常1）

  例:

  function determineAction(weather, temperature) {
    if (weather === "sunny") {
      if (temperature > 25) {
        console.log("Go to the beach");
      } else {
        console.log("Go for a walk");
      }
    } else if (weather === "rainy") {
      console.log("Stay indoors");
    } else {
      console.log("Check the forecast");
    }
  }
  
  

  この場合、MCCを計算するために次のようにノードとエッジを数えます。

  • ノード数（N）: 8
  • エッジ数（E）: 6
  • エントリポイント（P）: 1

  計算すると、

  MCC=6−8+2=0MCC = 6 - 8 + 2 = 0

  よって、このコードの循環的複雑度は 2 です。

MCC（循環的複雑度）とは？

MCC（McCabeの循環的複雑度）は、プログラムのコードがどれだけ複雑か、またはどれだけの異なる実行パス（コードの流れ）が存在するかを数値で表す指標です。MCCの値が高いと、そのコードには多くの異なる実行経路があり、バグのリスクが増え、テストもしっかりしなければならないことを意味します。

MCCを使う理由

プログラムが複雑になるほど、テストすべき分岐やルートが増えていきます。MCCを使ってプログラムの複雑さを数値で把握し、テスト計画やコードの品質改善に役立てることができます。

MCCは、分岐がどれだけあるかに着目します。分岐は、if 文や for ループ、while ループ、switch 文などが例です。それぞれの分岐は、プログラムがいくつかの異なるルートを通る可能性を生み出します。

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MCCを数える方法

MCCを数えるには、次の式を使います：

MCC=E−N+2P\text{MCC} = E - N + 2P

MCC=E−N+2P

• E（エッジ）: プログラムの分岐の数（各条件やループによって新しく生まれるルート）
• N（ノード）: プログラムのノードの数（分岐や命令のポイント）
• P（エントリポイント）: プログラムの開始点。通常は1。

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実際の例で見てみましょう

次のコードを例にします。

function determineAction(weather, temperature) {
  if (weather === "sunny") {
    if (temperature > 25) {
      console.log("Go to the beach");
    } else {
      console.log("Go for a walk");
    }
  } else if (weather === "rainy") {
    console.log("Stay indoors");
  } else {
    console.log("Check the forecast");
  }
}

1. ノード（N）を数える

ノードは、プログラムの分岐や命令の数を表します。このプログラムには次のノードがあります。

• if (weather === "sunny") → ノード1
• if (temperature > 25) → ノード2
• console.log("Go to the beach") → ノード3
• console.log("Go for a walk") → ノード4
• else if (weather === "rainy") → ノード5
• console.log("Stay indoors") → ノード6
• else → ノード7
• console.log("Check the forecast") → ノード8

ノードの合計 = 8

2. エッジ（E）を数える

エッジは、プログラムの分岐によって生まれる新しいルートです。例えば、if 文や else でコードの実行が異なる場合、1つの分岐から2つのエッジが生まれます。

• if (weather === "sunny") → True/False → 2つのエッジ
• if (temperature > 25) → True/False → 2つのエッジ
• else if (weather === "rainy") → True/False → 2つのエッジ

エッジの合計 = 6

3. エントリポイント（P）

エントリポイントは、プログラムの開始点です。通常、1つのプログラムには1つのエントリポイントしかありません。

エントリポイント = 1

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MCCを計算する

今、MCCの公式に当てはめて計算します。

MCC=E−N+2PMCC = E - N + 2P

MCC=E−N+2P

• E = 6 （エッジの数）
• N = 8 （ノードの数）
• P = 1 （エントリポイントの数）

これを公式に当てはめると：

MCC=6−8+2(1)=0MCC = 6 - 8 + 2(1) = 0

MCC=6−8+2(1)=0

結果：

MCC=2MCC = 2

MCC=2

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MCCの解釈

• MCC = 1 の場合：非常にシンプルなプログラム（分岐なし）。
• MCC = 2 の場合：いくつかの分岐があるが、比較的シンプルなプログラム。
• MCCが高ければ高いほど、プログラムは複雑で、異なる実行パスが多くなります。そのため、テストすべきルートが増え、バグが潜む可能性も増えるということです。

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まとめ

• MCCは、コード内の分岐やループなどを考慮して、どれだけの異なる実行パスがあるかを示す指標です。
• 値が大きいほど、コードは複雑であり、多くのパスがテストされる必要があります。
• MCCを理解することで、コードのテストがどれだけ必要か、そしてコードの複雑さがどれだけ高いかを把握できます。

このようにして、MCCを使うと、プログラムがどれだけテストされるべきかや、コードの改善点が見つけやすくなります。

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