基于控制流和數(shù)據(jù)流的測試充分性評價-課件

基于控制流和數(shù)據(jù)流的測試充分性評價第6章FoundationsofSoftwareTesting1ppt課件6.1測試充分性基礎(chǔ)充分性：用來度量一個給定的測試集是否能驗證軟件P滿足其需求。C：如果針對R中的每一個需求r，測試集T中至少有一個測試用例測試證明了P滿足r，則認為T針對（P，R）是充分的。對每一個測試準則C，我們都導出一個有限集，稱之為覆蓋域，記為。（依賴于代碼或需求）測試準則C的包括：基于控制流的覆蓋準則和基于數(shù)據(jù)流的覆蓋準則。一個充分的測試集有可能不能發(fā)現(xiàn)軟件中最明顯的錯誤。2ppt課件6.1通過度量充分性來增強測試例6.1考慮編寫程序sumProduct,其需求如下:R1：輸入兩個整數(shù)x和y。R2.1：若x<y，求x與y之和，并輸出結(jié)果。R2.2：若x≥y，求x與y之積，并輸出結(jié)果。測試集T={t：<x=2,y=3>}對于充分性不足的測試集，通過增加新的測試用例，對其進行測試增強，借此提高發(fā)現(xiàn)軟件錯誤的幾率。3ppt課件6.1測試充分性基礎(chǔ)若程序包含循環(huán)結(jié)構(gòu)，則只要T遍歷過循環(huán)體0次和1次即可。覆蓋域的有效性可以通過對軟件執(zhí)行測試用例，觀察具體的元素是否確實被覆蓋了來驗證。然而無效性卻不能通過執(zhí)行有限個數(shù)的測試用例來驗證。對于更復雜的程序，確定一個元素是否有效是很困難的，因此，通過用t測試P試圖覆蓋元素e以增強測試集可能會失敗。如果覆蓋域中存在無效元素，那么一個測試集覆蓋域中的所有有效元素時就說該測試集是充分的。因此，在有無效元素的情況下，覆蓋率小于1時，測試也可能是充分的。4ppt課件6.1測試充分性基礎(chǔ)1begin2intx,y;3intz;4input(x,y);z=0;5if(x<0andy<0){6z=x*x;7if(y≥0)z=z+1;8}9elsez=x*x*x;10output(z);11end5ppt課件6.2.1

語句覆蓋和塊覆蓋基本思想是：設(shè)計若干測試用例，運行被測程序，使程序中每個可執(zhí)行語句（塊）至少執(zhí)行一次。針對c語言，當定義基本控制流的測試充分性準則時，把所有的聲明性語句都當作執(zhí)行語句?；緣K：只有一個輸入點和一個輸出點的一組連續(xù)語句。16ppt課件例：實現(xiàn)一個簡單的數(shù)學運算

inta,b;doublec;scanf(“%d,%d,%f”,&a,&b,&c)If(a>0Andb>0)c=c/a;If(a>1orc>1)c=c+1;c=b+c7ppt課件語句覆蓋只需設(shè)計一個測試用例:a=2，b=1，c=6；即達到了語句覆蓋。8ppt課件語句覆蓋優(yōu)點：可以很直觀地從源代碼得到測試用例，無須細分每條判定表達式。缺點：由于這種測試方法僅僅針對程序邏輯中顯示存在的語句，但對于隱藏的條件是無法測試的。語句覆蓋是最弱的邏輯覆蓋。9ppt課件6.2.2條件和判定任何計算結(jié)果為真或假的表達式就是一個條件，這種表達式也稱作謂詞。一個條件可能是簡單的或復合的。簡單條件除了用運算符外，它由變量和至多一個關(guān)系運算符構(gòu)成；復合條件由兩個或多個簡單條件經(jīng)一個或多個布爾運算符連接而成。任何一個條件都可在適當?shù)纳舷挛沫h(huán)境下當作一個判定。（if，while，switch）一個判定有三種可能的輸出：真、假和未定義。10ppt課件6.2.3判定覆蓋基本思想是：設(shè)計若干測試用例，運行被測程序，使得程序中每個判斷的取真分支和取假分支至少經(jīng)歷一次，即判斷真假值均曾被滿足。11ppt課件6.2.3判定覆蓋a=2，b=1，c=6可覆蓋判斷M的Y分支和判斷Q的Y分支；

a=-2，b=-1，c=-3可覆蓋判斷M的N分支和判斷Q的N分支

。這兩組測試用例可覆蓋所有判定的真假分支。判斷M判斷Q12ppt課件6.2.3判定覆蓋【優(yōu)點】：判定覆蓋具有比語句覆蓋更強的測試能力。同樣判定覆蓋也具有和語句覆蓋一樣的簡單性，無須細分每個判定就可以得到測試用例。【缺點】：往往大部分的判定語句是由多個邏輯條件組合而成，若僅僅判斷其整個最終結(jié)果，而忽略每個條件的取值情況，必然會遺漏部分測試路徑。判定覆蓋仍是弱的邏輯覆蓋。13ppt課件6.2.4條件覆蓋基本思想是：設(shè)計若干測試用例，執(zhí)行被測程序以后要使每個判斷中每個條件的可能取值至少滿足一次。114ppt課件6.2.4條件覆蓋判斷M表達式:設(shè)條件a>0

取真記為T1

假F1

條件b>0

取真記為

T2

假F2判斷Q表達式:設(shè)條件a>1

取真記為T3

假F3

條件c>1

取真記為T4

假F4判斷M判斷Q15ppt課件6.2.4條件覆蓋

測試用例覆蓋條件具體取值條件a=2,b=-1,c=-2T1,F2,T3,F4a>0,b<=0,a>1,c<=1a=-1,b=2,c=3F1,T2,F3,T4a<=0,b>0,a<=1,c>1它覆蓋了判定M的N分支和判斷Q的Y分支。我們用條件覆蓋設(shè)計的思想就是讓測試用例能覆蓋T1、T2、T3、T4、F1、F2、F3、F4。16ppt課件6.2.4條件覆蓋

【優(yōu)點】：增加了對條件判定情況的測試，增加了測試路徑。【缺點】：條件覆蓋不一定包含判定覆蓋。例如，我們剛才設(shè)計的用例就沒有覆蓋判斷M的Y分支和判斷Q的N分支。條件覆蓋只能保證每個條件至少有一次為真，而不考慮所有的判定結(jié)果。17ppt課件6.2.5條件/判定覆蓋

基本思想是：設(shè)計足夠的測試用例，使得判斷條件中的所有條件可能取值至少執(zhí)行一次，同時，所有判斷的可能結(jié)果至少執(zhí)行一次。118ppt課件判斷M判斷Q6.2.5條件/判定覆蓋按照條件/判定覆蓋的要求，我們設(shè)計的測試用例要滿足如下條件：所有條件可能至少執(zhí)行一次取值；所有判斷的可能結(jié)果至少執(zhí)行一次。要滿足T1、T2、T3、T4F1、F2、F3、F419ppt課件6.2.5條件/判定覆蓋測試用例覆蓋條件覆蓋判斷a=2,b=1,c=6T1,T2,T3,T4M的Y分支和Q的Y分支a=-1,b=-2,c=-3F1,F2,F3,F4M的N分支和Q的N分支判斷M判斷Q要滿足T1、T2、T3、T4F1、F2、F3、F420ppt課件6.2.5條件/判定覆蓋【優(yōu)點】：能同時滿足判定、條件兩種覆蓋標準。【缺點】

：條件/判定覆蓋準則的缺點是未考慮條件的組合情況。21ppt課件6.2.6多重條件覆蓋基本思想是：設(shè)計足夠的測試用例，使得所有可能的條件取值組合至少執(zhí)行一次122ppt課件6.2.6多重條件覆蓋按照條件組合覆蓋的基本思想，對于前面的例子，我們把每個判斷中的所有條件進行組合，設(shè)計組合條件如表所示，而我們設(shè)計的測試用例就要包括所有的組合條件。編號覆蓋條件取值判定條件取值具體條件取值1T1,T2M取Ya>0,b>02T1,F2M取Na>0,b<=03F1,T2M取Na<=0,b>04F1,F2M取Na<=0,b<=05T3,T4Q取Ya>1,c>16T3,F4Q取Ya>1,c<=17F3,T4Q取Ya<=1,c>18F3,F4Q取Na<=1,c<=123ppt課件6.2.6多重條件覆蓋測試用例覆蓋條件覆蓋判斷覆蓋組合a=2,b=1,c=6T1,T2,T3,T4M取Y分支，Q取Y分支1，5a=2,b=-1,c=-2T1,F2,T3,F4M取N分支，Q取Y分支2，6a=-1,b=2,c=3F1,T2,F3,T4M取N分支，Q取Y分支3，7a=-1,b=-2,c=-3F1,F2,F3,F4M取N分支，Q取N分支4，824ppt課件6.2.6多重條件覆蓋【優(yōu)點】：條件組合覆蓋準則滿足判定覆蓋、條件覆蓋和判定/條件覆蓋準則?！救秉c】：線性地增加了測試用例的數(shù)量。（要求覆蓋復合條件中所有簡單條件的真值）25ppt課件6.2.7路徑覆蓋基本思想是：設(shè)計所有的測試用例，來覆蓋程序中的所有可能的執(zhí)行路徑。126ppt課件6.2.7路徑覆蓋測試用例覆蓋組合覆蓋路徑a=2,b=1,c=61，51-2-4a=1,b=1,c=-31，81-2-5a=-1,b=2,c=34，71-3-4a=-1,b=-2,c=-34，81-3-527ppt課件6.2.7路徑覆蓋【優(yōu)點】

：這種測試方法可以對程序進行徹底的測試，比前面五種的覆蓋面都廣。【缺點】

：需要設(shè)計大量、復雜的測試用例，使得工作量呈指數(shù)級增長，不見得把所有的條件組合都覆蓋。28ppt課件29ppt課件

從前面的例子我們可以看到，采用任何一種覆蓋方法都不能滿足我們的要求，所以，在實際的測試用例設(shè)計過程中，可以根據(jù)需要將不同的覆蓋方法組合起來使用，以實現(xiàn)最佳的測試用例設(shè)計。30ppt課件條件組合覆蓋結(jié)合路徑覆蓋測試用例覆蓋條件覆蓋路徑覆蓋組合a=2,b=1,c=6T1,T2,T3,T4P1:(1-2-4)1，5a=1,b=1,c=-3T1,T2,F3,F4P2:(1-2-5)1，8a=-1,b=2,c=3F1,F2,F3,T4P3:(1-3-4)4，7a=-1,b=-2,c=-3F1,F2,F3,F4P4:(1-3-5)4，8a=2,b=-1,c=-2T1,F2,T3,F4P3:(1-3-4)2，6a=-1,b=2,c=3F1,T2,F3,T4P3:(1-3-4)3，731ppt課件6.3數(shù)據(jù)流概念數(shù)據(jù)流圖：把數(shù)據(jù)源、數(shù)據(jù)接受、數(shù)據(jù)存儲和數(shù)據(jù)處理作為節(jié)點描述的一個圖形，數(shù)據(jù)之間的邏輯體現(xiàn)為節(jié)點之間的邊。數(shù)據(jù)流測試：根據(jù)代碼中變量的使用情況進行的測試，主要關(guān)注軟件中的數(shù)據(jù)定義和使用。32ppt課件6.3定義和使用定義：將數(shù)據(jù)存儲起來,存儲單元的內(nèi)容改變使用：將數(shù)據(jù)取出來，存儲單元的內(nèi)容不變33ppt課件6.3.2c-use和p-usec-use(c表示計算):1.變量被用在賦值語句的表達式、輸出語句中;(z=x+1;output(x);)2.變量被被當作參數(shù)傳遞給調(diào)用函數(shù);(foo(x*x))3.變量被用在下標表達式中.(A[i]=2*x)p-use(p表示謂詞):

變量被用在分支語句的條件表達式中。

(if(z>0)output(z);)34ppt課件6.3.3全局和局部的定義與使用一個變量可能在同一個基本塊中被定義、使用和重定義。考慮如下含有3條語句的基本塊：

p=y+z;x=p+1;p=z*z;

這個基本塊定義了p，使用了p，并且還重定義了p。p的第一個定義是局部的，這個定義被同一基本塊中的第二個定義屏蔽了，因此，它的值未能超越此基本塊。p的第二個定義則是全局的。注:在本章中，我們只關(guān)心全局定義和使用，局部定義與使用在研究基于數(shù)據(jù)流的測試充分性時沒有意義。35ppt課件6.3.4數(shù)據(jù)流圖

程序的數(shù)據(jù)流圖(DFG)也稱為def-use圖，它勾畫了程序中變量在不同基本塊間的定義流。：定義在基本塊i中的變量的集合。程序中的變量聲明、賦值語句、輸入語句和傳址調(diào)用都可以用來定義變量。：在基本塊i中有的變量的集合。：在基本塊i中有的變量的集合。例：p=y+z;foo(p+q,number);//傳值參數(shù)

A[i]=x+1;if(x>y){......}36ppt課件6.3.4數(shù)據(jù)流圖

構(gòu)造數(shù)據(jù)流圖的過程：步驟1

計算P中每個基本塊i的、和。步驟2

將結(jié)點集N中的每個結(jié)點i與、和關(guān)聯(lián)起來。步驟3

針對每個具有非空集并且在條件C處結(jié)束的結(jié)點i，如果條件C為真時執(zhí)行的是邊(i,j)，C為假時執(zhí)行的是邊(i,k)，分別將邊(i,j)，(i,k)與C，！C關(guān)聯(lián)起來。

37ppt課件1begin2intx,y;3intz;4input(x,y);z=0;5if(x<0andy<0){6z=x*x;7if(y≥0)z=z+1;8}9elsez=x*x*x;10output(z);11end38ppt課件6.3.5def-clear路徑def-clear路徑：假設(shè)變量x在結(jié)點i中定義，在結(jié)點j中使用，考慮路徑p=（i,n1,n2,...,nk,j)，k≥0，路徑p從結(jié)點i開始，結(jié)束于結(jié)點j，并且結(jié)點i、j在子路徑n1,n2,...,nk中未出現(xiàn)，如果變量x沒有在子路徑n1,n2,...,nk中被重定義，稱p是變量x的def-clear路徑。在這種情況下，也稱x在結(jié)點i處的定義，即di(x)在結(jié)點j處是活躍的。39ppt課件6.3.6def-use對def-use對勾畫了變量的一次特定的定義和使用。我們只關(guān)心兩種類型的