循環的複雑度計算機 - McCabe 指標ツール

循環的複雑度は、Thomas J. McCabe が 1976 年に提唱したソフトウェア品質メトリクスです。ソースコード内の線形独立な経路の数を数えることで、プログラムの構造的複雑さを定量化します。複雑度が高いほど、すべての分岐を網羅するために必要なテストケースが増え、コードの理解・修正・保守が難しくなります。 この指標はグラフ理論に基づいています。プログラムは制御フローグラフ（CFG）としてモデル化され、各ノードは基本ブロック——単一の入口と単一の出口を持つ直線的な命令列——を表し、各有向辺はあるブロックから別のブロックへの制御移動を表します。条件分岐、ループ、例外ハンドラは分岐を生み、辺の数と独立経路の数を増やします。 McCabe の式は M = E − N + 2P で、E は CFG の辺の数、N はノード数、P は連結成分数（単一関数や手続きでは通常 1）です。分岐のない完全な直線プログラムでは M は 1 です。二分岐の決定点が 1 つ増えるごとに、複雑度はちょうど 1 増えます。k 個の case を持つ switch 文は、k 個の新しい経路を導入するため、複雑度を k 増やします。 実務上は、より簡単な数え方でも構造化コードでは同じ結果になります。M = D + 1 で、D は決定点の合計数です。決定点とは、実行を 2 つ以上の経路に分ける構文のことです。if / else-if、switch の case、for / while / do-while のループヘッダ、三項演算子、短絡評価で分岐を生む論理 AND / OR、そして catch ブロックが含まれます。 業界では、1–4 を低リスク、5–7 を中リスク、8–10 を高リスク（リファクタリングを検討）、10 を超えるものを非常に高いリスク（分割を強く推奨）とみなすのが一般的です。複雑度は、完全な分岐カバレッジに必要な最小テストケース数も示します。たとえば循環的複雑度が 8 の関数には、すべての独立経路を通すために少なくとも 8 個のテストケースが必要です。 循環的複雑度が何を測り、何を測らないかを理解することが重要です。行数、性能、アルゴリズムの正しさを直接測るものではありません。非常に長いが完全に直線的な関数の複雑度は 1 ですが、深くネストした条件分岐を持つ短い関数は 20 になることがあります。この指標は、テスト工数の主因であり潜在的な欠陥の最も一般的な原因でもある、意思決定経路の構造を捉えます。コードレビューや他の品質指標と併用すれば、循環的複雑度は、リファクタリングとテストで優先対応すべき関数を特定する実用的な指標になります。