软件测试 - 白盒测试

白盒测试的基本原理

关注对象

• 源代码：

  阅读源代码，检验代码的规范性，并对照函数功能查找代码的逻辑缺陷、内存管理缺陷、数据定义和使用缺陷

• 程序结构:

  使用与程序设计相关的图标，例如函数调用图、算法流程图，找到程序设计的缺陷，或评价程序的执行效率

优势

• 针对性强，便于快速定位缺陷
• 在函数级别开始工作，缺陷修复的成本低
• 有助于了解测试的覆盖程度
• 有助于代码优化和缺陷预防

不足和弊端

• 对测试人员要求高
• 成本高，准备时间长

白盒测试的经济学问题

• 通过测试无法证明，被测软件系统是没有缺陷的
• 软件测试的经济学问题
• 应对策略二：白盒测试
• 对每一种可能的执行路径进行测试，是否可行

控制流分析技术

控制流分析技术要解决的问题

• 什么因素导致程序结构变得复杂？
• 如何衡量程序结构的复杂程度？
• 控制程序执行流程发生变化的主要因素是什么？
• 如何测试这些因素，并确保测试的效率？

线性结构

void func1(int a){
	int b;
	b = a   1;
	printf("a=%d,b=%d\n",a,b); 
}

只有一条可执行路径

条件判定结构

void func2(int a){
	int b = 0;
	if(a>1){
		b = a   1;
	}else{
		b = a - 1;
	}
	printf("a=%d,b=%d\n",a,b); 
}

void func3(int a){
	int b = 0;
	switch(a){
		case 0:b = a;nreak;
		case 1:b = a;nreak;
		case 2:b = a;nreak;
		default:break;
	}
	printf("a=%d,b=%d\n",a,b); 
}

while-do循环结构

void func4(int a){
	int b = 0;
	int i = 1;
	while(i < 10){
		b = b a*i;
		i   ;
	}
	printf("a=%d,b=%d\n",a,b); 
}

do-while循环结构

void func5(int a){
	int b = 0;
	int i = 1;
	do{
		b = b a*i;
		i   ;
	}while(i < 10)
	printf("a=%d,b=%d\n",a,b); 
}

控制流分析内容

关注判定节点固有的复杂性

• 焦点：判定表达式
• 方法：逻辑覆盖测试

关注判定结构与循环结构对执行路径产生的影响

• 焦点：路径
• 方法：独立路径测试

关注循环结构本身的复杂性

• 焦点：循环体
• 方法基于数据的静态分析

逻辑覆盖测试

逻辑覆盖测试基本准则：

对程序代码中所有的逻辑值均需要测试真值和假值的情况

int func6(int a,int b,int c,int x){
1	if((a>1)&&(b>2))
2		x= c 1;
3	if((a==3)&&(x>3))
4		x= c 1;
5	printf("a=%d,b=%d,c=%d,x=%d\n",a,b,c,x)；
6   return x;
}

控制流图

• 代码包含两个简单的判定结构

• 每个判定结构由两个子条件构成

• 4个基本逻辑判定条件

  T1:a>1
  T2:b<2
  T3:a==3
  T4:x>3

• 图中T表示True，也就是取真分支

• F表示False，即取假分支

• Lij表示执行pi，pj两个子路径

• 4条执行路径
  L13:p1→p3
  L14:p1→p4
  L23:p2→p3
  L24:p2→p4

语句覆盖测试

语句测试基本准则：

设计测试用例时，需要保证程序中每一条可执行语句至少应执行一次

测试用例设计

语句覆盖是最弱的一种覆盖标准，它主要存在两种弊端

• 关注语句，而非关注判定节点
• 对隐式分支无效

判定覆盖测试

• 判定覆盖也称为分支覆盖
• 设计测试用例时，应保证程序中每个判定节点取得每种可能的结果至少一次
• 判定覆盖相当于对控制流图进行边覆盖

条件覆盖测试

• 设计测试用例时，应保证程序中每个复合判定表达式中，每个简单判定条件的取真和取假情况至少执行一次

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