лекции, страница 11

Врезультате часть формул становится помеченными. В таблицу заносится набор значений всех•помеченных формул, а для непомеченных — звездочка, означающая, что их значениянесущественны для выбора пути исполнения при указанных значениях остальных формул.Далее изменяется значение последней формулы, равной 0, которая либо сама помечена, либопосле которой есть помеченная. Так получается очередной набор значений. Если же всеформулы равны 1, таблица построена.Ниже приведена схема отношения «сильнее» для метрик покрытия, основанных напотоке управления.Покрытие комбинацийусловийМодифицированное покрытиеветвей и условий (MC/DC)Покрытие короткихдизъюнктовПокрытие ветвей и условийПокрытие ветвейПокрытие условийПокрытие инструкцийМетрики покрытия на основе потоков данныхМетрики покрытия на основе потоков данных определяются использованием в программеразличных значений данных.

Поскольку задача метрики покрытия — выделениеразнообразных ситуаций, основной интерес представляют переменные программы, которыемогут в разных сценариях ее выполнения представлять различные значения. В качествепеременных рассматриваются и параметры функции.Следующие два понятия нужны только для определения ряда метрик покрытий.Инструкция, в которой используется некоторая переменная, называется ее использованием(use).

Инструкция, в которой определяется новое значение для некоторой переменной,называется ее определением (definition).Точка входа в функцию считается определением для всех ее параметров.Примеры.Инструкция if(x > 0 && y <= z) …; использует три переменных — x, y, z.Инструкция x = y++ – 12*(t = z+1) + t*t; использует переменные y, z, t и определяетпеременные x, y, t. Для переменной y порядок определения и использования заданоднозначно — она сначала используется, потом определяется. Для переменной t этотпорядок зависит от языка и компилятора: для Java он задан однозначно — используетсятолько что определенное значение t, равное z+1, для С или С++ этот порядок, а вместе с ними результата всего выражения, зависит от конкретного компилятора и даже от того,собиралась ли содержащая эту инструкцию программа с оптимизациями или нет.du-путь или путь от определения к использованию для заданной переменной — путь пографу потока управления, начинающийся с вершины, соответствующей инструкции,определяющей значение переменной, заканчивающийся вершиной, соответствующейинструкции ее использования, и не содержащий вершин для инструкций определения этойпеременной, кроме первой.Инструкции использования переменной могут входить в du-путь много раз.Рассмотрим снова пример функции, вычисляющей наибольший общий делитель.1int gcd(int a, int b)23456789101112131415161718192021222324{if(a == 0)return b;if(b == 0)return a;if(a > 0 && b < 0 || a < 0 && b > 0)b = -b;while(b != 0){if(b > a && a > 0 || b < a && a < 0){a = b-a;b = b-a;a = a+b;}b = a-b;a = a-b;}return a;}Чтобы аккуратно определять места определения и использования переменных нужнопостроить полный граф потока управления с учетом короткой логики.

В этом графесоставному условию ветвления может соответствовать несколько ветвлений — ровностолько, сколько разных сценариев вычисления этого условия с учетом короткой логики.354677’10231212’В нашем примере две переменных — a и b. Места определения значений a помечены награфе белыми ромбами, а места использования — белыми кружками.

Для b определенияпомечены черными ромбами, а использования — черными кружками.du-путь считается покрытым, если он был полностью пройден при выполнениипрограммы. Недостижимым называется du-путь, который не может быть покрыт ни прикаком выполнении программы. Использование переменной считается покрытым, если длякаждого определения этой переменной, для которого есть хотя бы один du-путь,начинающийся в этом определении и ведущий к этому использованию, один из таких путейбыл покрыт.Метрика покрытия использований (all-uses coverage) — доля покрытых использованийвсех переменных по отношению к количеству достижимых использований.Метрика покрытия du-путей (du-path coverage) — доля покрытых du-путей для всехпеременных программы по отношению к достижимым du-путям.Метрика покрытия du-путей сильнее метрики покрытия использований.

Она являетсяодной из самых сильных метрик покрытия, используемых на практике. Хотя кажется, чтоколичество тестов в полном наборе по такой метрике может быть очень большим, вбольшинстве случаев это не так — один тест часто покрывает сразу много du-путей.Замечание. Обычно в учебниках и статьях, касающихся метрик покрытия на основе потока управления ина основе потоков данных, утверждается, что полное покрытие использований (и, тем более, du-путей)влечет полное покрытие ветвей. Это неправда, в чем можно убедиться на следующем примере.int f(int x){if(x >= 0)return 1;elsereturn -1;}Эта ошибка была допущена еще в статье [4], где впервые определены метрики покрытия кода на основепотока управления, ее последующее исправление в [5] выполнено неаккуратно, так что по существу ошибкатак и осталась.

Но большинство авторов учебников и монографий по тестированию, по-видимому, цитируютэти статьи или обзор [2] без вникания в детали.В примере вычисления наибольшего общего делителя имеются следующие du-пути. Здесьчислами обозначаются строки программы, 0 соответствует входу, а числом с апострофом —второе использование переменной в строке с тем же номером. Путь, в котором условиеветвления n разрешается положительно, содержит (n), отрицательно — (n). Перечисленытолько du-пути, для которых нет однозначно определенного содержащего их du-пути.Для переменной a — 0-3, 0-6, 0-7, 0-7’, 0-(7)-23, 0-(7’)-23, 0-(7’)-23, 0-(7)-12, 0-(7’)-12, 0(7’)-12, 0-(7)-12’, 0-(7’)-12’, 0-(7’)-12’, 0-(7,12)-14, 0-(7’,12)-14, 0-(7’, 12)-14, 0-(7,12’)-14, 0(7’,12’)-14, 0-(7’, 12’)-14, 0-(7,12’)-20, 0-(7’,12’)-20, 0-(7’,12’)-20, 14-20, 20-12, 20-12’, 20-23,20-(12)-14, 20-(12’)-14, 20-(12’)-20.Для переменной b — 0-4, 0-5, 0-7, 0-7’, 0-(7)-8, 0-(7’)-8, 0-(7’)-10, 0-(7’)-12, 0-(7’)-12’, 0(7’,12)-15, 0-(7’,12’)-15, 0-(7’,12’)-19, 8-10, 8-12, 8-12’, 8-(12)-15, 8-(12’)-15, 8-(12’)-19, 15-19,19-10, 19-12, 19-12’, 19-(12)-15, 19-(12’)-15, 19-(12’)-19.Недостижимыми являются все пути вида 0-(...)-23 — поскольку в случае (b == 0) мысвернем уже в строке 5.Для достижения всех остальных путей достаточно взять набор тестовых данных <1, 0>(дает 0-3-5-6), <0, 1> (дает 0-3-4), <1, 1> (дает 0-7-7’-(7’)-10-12-12’-(12’)-19-20 и 20-23), <1,–1> (дает 0-7-(7)-8-10-12’-(12’)-19-20), <–1, 1> (дает 0-7-7’-(7’)-8-10-12’-(12’)-19-20), <1, 2>(дает 0-(7’)-12-(12)-14-15-19-20-10-12-12’-(12’)-19-20), <–1, –2> (0-(7’)-12-12’-(12’)-14-15-1920-10-12-12’-(12’)-19-20), <1, –2> (0-7-(7)-8-10-12-(12)-14-15-19-20-10-12-12’-(12’)-19-20),<–1, 2> (0-7-7’-(7’)-8-10-12-12’-(12’)-14-15-19-20-10-12-12’-(12’)-19-20), <2, –1>, <–2, 1>, <2,3>, <–2, –3>.Структурные критерии на уровне компонентаНа уровне компонентов, содержащих несколько методов, метрики покрытия могутопределяться с использованием метрик покрытия кода отдельных методов.

Но кроме этогоесть более высокоуровневая информация — граф вызовов методов и функций компонентадруг из друга. Одна и та же функция может вызываться из данной несколько раз в различныхветвях, поэтому ребра этого графа соответствуют вхождениям инструкций вызова — сколькоразличных инструкций содержит вызов функции f(), столько и ребер будет вести из даннойфункции в функцию f().Так же, как и в случае ветвей, вызовы могут быть достижимыми или недостижимыми.Метрика покрытия вызовов вычисляется как отношение выполненных различныхинструкций вызова к общему количеству достижимых таких инструкций.Вычислять для компонента метрики покрытия, определенные на основе кода методов,можно, но при этом часто становится еще более тяжело определить, какие из определяемыхими ситуаций являются достижимыми, а какие — нет.

Для метрики покрытия вызововрешение этой задачи обычно не слишком тяжело.Метрики на основе потоков данных на уровне компонента строятся на базе изменения ииспользования глобальных переменных или полей класса различными методами. Точно также, если мы знаем, какие методы используют, а какие изменяют значения полей класса,естественно пытаться покрыть все пары определение-использование, вызывая цепочкиметодов.Структурные критерии на уровне подсистемыНа уровне подсистемы графы потоков данных и потока управления во многом сливаются,превращаясь в схемы передачи управления или сообщений между компонентами.

Обычноопределяют множество сценариев взаимодействия компонентов, в каждом из которыхреализуется некоторая часть возможных передач управления и сообщений, а затем измеряютобщее покрытие как часть из этих сценариев, реализованную в ходе тестирования.В больших системах могут использоваться метрики, основанные просто на долезатронутых тестами функций, компонентов, форм или окон, таблиц данных или другихэлементов данных по отношению к общему числу соответствующих элементов. Их основноедостоинство в том, что они достаточно просто измеряются и не требуют для пониманияопределения каких-то дополнительных сущностей — сценариев, возможных вызовов, duпутей и пр.Критерии полноты на основе структуры входных данныхЧасто при тестировании нельзя воспользоваться информацией об устройстве тестируемойсистемы, поскольку ее исходный код недоступен. При этом вся известная информация о ееструктуре — это структура входных данных — общий список доступных извне интерфейсови структуры данных параметров каждого интерфейса.Чтобы определить метрику покрытия входных данных, нужно разбить их наподмножества эквивалентных с какой-то точки зрения данных.