嵌入式基礎(chǔ)知識(shí)-邏輯覆蓋測(cè)試用例設(shè)計(jì)

上篇文章：嵌入式基礎(chǔ)知識(shí)-測(cè)試基礎(chǔ)概念，介紹了軟件測(cè)試相關(guān)的基礎(chǔ)概念，其中白盒測(cè)試中的邏輯覆蓋率知識(shí)點(diǎn)比較復(fù)雜，本篇通過(guò)實(shí)例來(lái)講解各種覆蓋率的測(cè)試用例該如何設(shè)計(jì)。

1 基礎(chǔ)示例

1.1 例題一

有如下程序，設(shè)計(jì)分別滿足語(yǔ)句覆蓋和分支覆蓋的最有效力的測(cè)試用例。

int x = 0;
int y = 0;

if (x > 0 && y > 0)
{
    y = y/x;
}

if (x > 1 || y > 1)
{
    y = y + 1;
}

x = x + y;

分析：

語(yǔ)句覆蓋只需要所有的語(yǔ)句都被執(zhí)行過(guò)即可，針對(duì)此程序，只需要使兩個(gè)if語(yǔ)句都為true即可，例如x=2,y=0。

分支覆蓋，也叫判定覆蓋，只需要所有的判斷都能取到所有可能的值即可，針對(duì)此程序，只需要使兩個(gè)if語(yǔ)句各自都取到true和false即可，例如x=2,y=0（兩個(gè)if都是true）; x=0,y=0（兩個(gè)if都是false）需要兩條用例。

1.2 例題二

有如下程序，變量i取什么值能效力最高的滿足判斷覆蓋？

void main()
{
    int i = 0;
    int sum = 0;
    scanf("%d", &i);
    while(i <= 10)
    {
        sum += i;
        i++;
    }
    printf("%dn", sum);
}

分析：

此程序中，while語(yǔ)句是路徑分支。效力最高的滿足判斷覆蓋，即在最小的循環(huán)執(zhí)行次數(shù)下，判斷可以取到true和false。因此，取i=10，滿足true，下一輪循環(huán)i變?yōu)榱?1，滿足false。

1.3 例題三

有如下程序，滿足判定覆蓋至少需要幾條測(cè)試用例？

 int func(int n)
 {
     if (n == 0)
     {
         return 33;
     }
     
     if (n == 1)
     {
         return 66;
     }
     
     if (n > 1)
     {
         return func(n - 1) + func(n - 2) + func(n - 3) ;
     }
     else
     {
         return 99;
     }
 }

分析：

此程序中，2個(gè)if和1個(gè)if-else組成了所有的判斷，滿足判定覆蓋，即需要讓所有的判定各取true和false。最簡(jiǎn)單直觀的是用4條用例n=0; n=1; n=2; n=-1即可滿足，注意到程序里有遞歸調(diào)用，實(shí)際上取n=2，會(huì)調(diào)用return func(1) + func(0) + func(-1) ;即可滿足。

2 進(jìn)階示例

有如下程序，設(shè)計(jì)各種邏輯覆蓋的測(cè)試用例：

int test (int x, int y)
{
    int ret = 0;
    if (x > 0 && y > 0)
    {
        ret = x + y + 10; //語(yǔ)句塊1
    }
    else
    {
        ret = x + y - 10; //語(yǔ)句塊2
    }
    
    if (ret < 0)
    {
        ret = 0; //語(yǔ)句塊3
    }
    
    return ret; //語(yǔ)句塊4
}

分析：根據(jù)程序，先畫出流程圖：

2.1 語(yǔ)句覆蓋SC

設(shè)計(jì)滿足語(yǔ)句覆蓋(SC)的測(cè)試用例，即運(yùn)行完測(cè)試用例，能將程序中每條可執(zhí)行語(yǔ)句至少被執(zhí)行一次。

本例中，就是要把語(yǔ)句塊1~語(yǔ)句塊4都執(zhí)行一遍。

2.2 判定覆蓋DC

設(shè)計(jì)滿足判定覆蓋(DC)的測(cè)試用例，即運(yùn)行完測(cè)試用例，使得程序中每個(gè)判斷的True和False分支至少被執(zhí)行一次。

判定覆蓋，也叫分支覆蓋

2.3 條件覆蓋CC

設(shè)計(jì)滿足條件覆蓋(CC)的測(cè)試用例，即運(yùn)行完測(cè)試用例，使得程序中每個(gè)邏輯條件的可能值至少被滿足一次。

2.4 條件判定覆蓋C/DC

設(shè)計(jì)滿足條件判定覆蓋(C/DC)的測(cè)試用例，即運(yùn)行完測(cè)試用例，使得程序中每個(gè)判斷的True和False分支至少被執(zhí)行一次，同時(shí)，使得程序中每個(gè)邏輯條件的可能值至少被滿足一次。

2.5 條件組合覆蓋MCC

設(shè)計(jì)滿足組合覆蓋(MCC)的測(cè)試用例，即運(yùn)行完測(cè)試用例，使得程序中每個(gè)判斷的所有可能條件取值的組合至少被滿足一次。

注意幾點(diǎn)：

條件組合只針對(duì)同一個(gè)判斷語(yǔ)句內(nèi)存在多個(gè)條件的情況不同的判斷語(yǔ)句內(nèi)的條件直接無(wú)需組合對(duì)于單條件的判斷語(yǔ)句，只需滿足自己的所有取值即可

2.6 路徑覆蓋PC

設(shè)計(jì)滿足路徑覆蓋(PC)的測(cè)試用例，即運(yùn)行完測(cè)試用例，使得程序中每條路徑至少被覆蓋一次。

3 修正的條件判定覆蓋MC/DC

修正的條件判定覆蓋MC/DC，這里再描述一下含義：

MC/DC要求設(shè)計(jì)適當(dāng)數(shù)量的測(cè)試用例，滿足以下條件：

保證在一個(gè)程序中每一種輸入輸出至少出現(xiàn)一次在程序中的每一個(gè)條件必須產(chǎn)生所有可能的輸出結(jié)果至少一次并且每個(gè)判斷中的每個(gè)條件必須能獨(dú)立影響一個(gè)判斷的輸出（即在其它條件不變的前提下，僅改變這個(gè)條件的值，而使判斷結(jié)果改變）

有如下程序，若要滿足修正的條件判定覆蓋，最少的測(cè)試用例需要幾條：

bool func(bool x, bool y, bool z)
{
    if (x && (y || z))
    {
        return true;
    }
    
    return false;
}

先畫出流程圖，這里給出兩種畫法：

對(duì)于修正的條件判定覆蓋：

首先需要先進(jìn)行條件組合，本例中P1判定內(nèi)包含3個(gè)布爾值的條件x、y、z，對(duì)其組合有8種情況然后再分別對(duì)每個(gè)條件的用例進(jìn)行計(jì)算，規(guī)則為：
• 條件Cx所在的判定內(nèi)（本例即P1），除條件Cx外，其它條件的取值完全相同（例如對(duì)于C1，就是找到與x的值相反，y和z相同的用例 ）判定的結(jié)果與之相反（例如對(duì)于C1，用例2和用例6的判定結(jié)果就是相反的）

按照以上規(guī)則，可以得到如下表：

觀察表格：

對(duì)于條件z，需要選用用例5和6對(duì)于條件y，需要選用用例5和7對(duì)于條件x，需要選用用例2和6，或用例3和7，或用例2和8

為了實(shí)現(xiàn)最少的用例能滿足MC/DC，可選的用例組合為：

組合1：用例2、用例5、用例6、用例7組合2：用例3、用例5、用例6、用例7

即最少需要4條用例才能滿足MC/DC。

例如選擇組合1，將冗余的用例去除，得到如下表：

再來(lái)分析一次：

對(duì)于條件x，使用用例2和6來(lái)測(cè)試，y和z的值相同（y=0,z=1），P1判定結(jié)果剛好是不同值（0和1）對(duì)于條件y，使用用例5和7來(lái)測(cè)試，x和z的值相同（x=1,z=0），P1判定結(jié)果剛好是不同值（0和1）對(duì)于條件z，使用用例5和6來(lái)測(cè)試，x和y的值相同（x=1,y=0），P1判定結(jié)果剛好是不同值（0和1）

最后，再來(lái)通過(guò)在流程圖上標(biāo)注來(lái)對(duì)比看下，加深理解：

4 總結(jié)

本篇介紹了軟件測(cè)試中，白盒測(cè)試中邏輯覆蓋的各種實(shí)例情況，包括語(yǔ)句覆蓋SC、判定覆蓋DC、條件覆蓋CC、條件判定覆蓋C/DC、條件組合覆蓋MCC、路徑覆蓋PC、修正的條件判定覆蓋MC/DC的實(shí)例。