論文の概要: PCART: Automated Repair of Python API Parameter Compatibility Issues

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2406.03839v3
• Date: Sun, 02 Mar 2025 12:21:40 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-03-04 16:11:22.364754
• Title: PCART: Automated Repair of Python API Parameter Compatibility Issues
• Title（参考訳）: PCART: Python APIパラメータ互換性問題の自動修正
• Authors: Shuai Zhang, Guanping Xiao, Jun Wang, Huashan Lei, Gangqiang He, Yepang Liu, Zheng Zheng,
• Abstract要約: Pythonのサードパーティライブラリは、特にディープラーニングや科学計算といった分野において、重要な役割を担っている。 これらのライブラリのAPIパラメータは進化の過程でしばしば変化し、特定のバージョンに依存したクライアントアプリケーションの互換性の問題を引き起こす。 Python APIパラメータの互換性問題を自動的に検出し、修正するツールは存在しない。 PCARTは、API抽出、コードインスツルメンテーション、APIマッピング確立、互換性評価、修復、バリデーションのプロセスを完全に自動化する最初のソリューションである。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 11.36053416670063
• License:
• Abstract: In modern software development, Python third-party libraries play a critical role, especially in fields like deep learning and scientific computing. However, API parameters in these libraries often change during evolution, leading to compatibility issues for client applications reliant on specific versions. Python's flexible parameter-passing mechanism further complicates this, as different passing methods can result in different API compatibility. Currently, no tool can automatically detect and repair Python API parameter compatibility issues. To fill this gap, we introduce PCART, the first solution to fully automate the process of API extraction, code instrumentation, API mapping establishment, compatibility assessment, repair, and validation. PCART handles various types of Python API parameter compatibility issues, including parameter addition, removal, renaming, reordering, and the conversion of positional to keyword parameters. To evaluate PCART, we construct PCBENCH, a large-scale benchmark comprising 47,478 test cases mutated from 844 parameter-changed APIs across 33 popular Python libraries. Evaluation results demonstrate that PCART is both effective and efficient, significantly outperforming existing tools (MLCatchUp and Relancer) and the large language model ChatGPT (GPT-4o), achieving an F1-score of 96.49% in detecting API parameter compatibility issues and a repair precision of 92.26%. Further evaluation on 30 real-world Python projects from GitHub confirms PCART's practicality. We believe PCART can significantly reduce the time programmers spend maintaining Python API updates and advance the automation of Python API compatibility issue repair.
• Abstract（参考訳）: 現代のソフトウェア開発では、特にディープラーニングや科学計算といった分野において、Pythonのサードパーティライブラリが重要な役割を担っている。 しかし、これらのライブラリのAPIパラメータは進化の過程でしばしば変化し、クライアントアプリケーションの互換性が特定のバージョンに依存している。 Pythonのフレキシブルなパラメータパス機構は、異なるパスメソッドが異なるAPI互換性をもたらす可能性があるため、これをさらに複雑にする。 現在、Python APIパラメータの互換性問題を自動的に検出し、修正するツールは存在しない。 このギャップを埋めるために、私たちは、API抽出、コードインスツルメンテーション、APIマッピング確立、互換性評価、修復、バリデーションのプロセスを完全に自動化する最初のソリューションであるPCARTを紹介します。 PCARTは、パラメータの追加、削除、リネーム、リオーダー、位置パラメータからキーワードパラメータへの変換など、さまざまなタイプのPython APIパラメータの互換性問題を扱う。 PCARTを評価するため,33のPythonライブラリにまたがる844個のパラメータ変更APIから47,478個のテストケースからなる大規模ベンチマークPCBENCHを構築した。 評価結果によると、PCARTは既存のツール(MLCatchUpとRelancer)と大規模言語モデルChatGPT(GPT-4o)の両方に優れており、F1スコアは96.49%、修理精度は92.26%である。 GitHubから30の現実世界のPythonプロジェクトに関するさらなる評価は、PCARTの実用性を確認している。 PCARTは、プログラマがPython APIのアップデートを維持する時間を大幅に削減し、Python API互換性問題の修正を自動化します。

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