第4章白盒测试一

第四章白盒测试4.1

程序结构分析

程序框图控制流图控制流图节点：代替操作、条件判断及汇合点控制流线或弧：控制的顺序

1234512345acbdef程序框图控制流图对程序的要求不应包含：（1）转向并不存在的标号（2）没有用的语句标号（3）从程序入口无法到达的语句（4）不能到达停机语句的语句程序第三种情况的检测方法Begin

清栈； 为入口节点做标记； 入口节点入栈；

while栈非空do begin n:=栈顶节点； 出栈； 为所有未标记的n的后继做标记且进栈；

endEnd处理后，未做标记的节点为不可达语句15432入口1324数据流分析定义：变量被语句定义：某一语句执行时能改变变量V的值，则称V是被该语句定义的。变量被语句引用：某一语句的执行应用了内存变量V的值，则称变量被语句引用。

例语句：X:=Y+Z

定义了变量X,引用了Y,Z语句：ifY>Zthen…

引用了Y和Z语句：READX定义了XWRITEX引用了X语句的执行也可以使变量失去定义，成为无意义。

循环语句中循环变量在正常出口时， 就变成无意义。1237111048569节点被定义变量被引用变量

1X,Y,Z

2XW,X

3X,Y

4Y,Z

5YV,Y

6ZV,Z

7VX

8WY

9ZV

10ZZ

11Z语句2使用变量W，但在此之前并未定义语句5，6使用变量V，在第一次执行循环时也未定义语句6对Z的定义从未使用语句8对W的定义从未使用程序中存在的两个错误和两个异常两个错误语句2使用变量W，但在此之前并未定义语句5，6使用变量V，在第一次执行循环时也未定义两个异常语句6对Z的定义从未使用语句8对W的定义从未使用可达性定义语句i对变量V的定义，表示为Vi如果在控制流图中一条路径并未对变量V定义，那么该路经就是变量V的明确定义如果从节点i到节点j的入口（或出口），变量V有一明确定义路径，定义Vi便说是达到了节点j的入口（或出口）。对任意一个节点i，si：表示达到i的入口的变量定义的集合ti：表示达到i的出口的变量定义的集合pi：是节点保存的所有定义的集合ci：是节点中生成的定义的集合

ti=(si∩pi)∪ci

达到节点i的顶点的定义集合是达到其前趋出口的定义的集合若xi表示节点i前趋的集合，则可表示成：

有n个节点，则可以得到一个方程组 设初始si=di，依次对s1,s2,s3,…求解方程 当s的值不再改变时，就得到了所有解 每个si的集合可用一个二进制向量表示，程序中的每个变量定义对应于向量的分量。如果对应的定义属于si，则该分量取值为1，否则为0。

pi和di也用同样的方法表示x1x2y1y5z1z6z9z10v7w82111311456711819110111算法BeginFori=1tondosi=diCHANGE=true;WhileCHANGEdo Begin fori=1tondo Begin Temp= ifTemp≠si then{CHANGE=true;si=temp} endEndEndx1x2y1y5z1z6z9z10v7w821113111111141111111511111116111111171111111181111111191111111110111111111111111说明引用未定义变量：对每一个节点，依次考虑语句引用的每一个变量，如果没有定义到达，就是一个错误。1.节点2，引用了W，但是W的定义并没有达到节点2，所以有一个错误。2.节点5，6引用了变量V，表中可达，但第一次使用时没有赋值，无法查出。未曾使用的定义：对每一个变量V的定义，依次查看V达到的每一个节点，如果没有引用变量的相应语句，就是一个异常3.定义Z6，可以到达7，8，9，然而没有语句引用4.定义W8，没有被语句引用找出程序语句之间的隐含信息，以便于错误定位。例：求M,N的商，Q为商，R为余数语句Begin1Q:=02R:=M3WhileR>=Ndobegin4Q:=Q+15R:=R-Nendend信息流分析每一条语句执行时与输入变量和输出变量之间的关系MN12●3●●4●●5●●QR1●2●●3●●4●5●●QRM●●N●●程序排错程序验证结果分析信息流分析应用于

程序排错结果分析程序验证4.2逻辑覆盖测试测试到何种程度—测试数据设计准则语句覆盖判定覆盖条件覆盖判定-条件覆盖路径覆盖举例(A>1)AND(B=0)(A=2)OR(X>1)

X=X/A

X=X+1FTFTacbde语句覆盖使程序中的每一条可执行语句至少执行一次

ABX执行路径Case1203aceCase2213abe

判定覆盖使程序中的每个判断的取真分支和取假分支至少经历一次，即判断的真假值均被满足，又称为分支覆盖。

ABX执行路径Case1203aceCase3101abdCase4303acdCase5211abe条件覆盖：使程序的判定中每个条件的真假取值至少满足一次例中设条件A>1B=0A=2X>1T1T2T3T4取真表为取假表为〒1〒2〒3〒4ABX经历覆盖分支覆盖条件203101211aceabdabecebdbeT1T2T3T4〒1T2〒3〒4T1〒2T3〒4另一例：2分支4条件8取值ABX经历覆盖分支覆盖条件103211abeabebebe〒1T2〒3T4T1〒2T3〒4判定/条件覆盖：判定中每个条件的所有可能取值至少满足一次，每个判定的分支至少执行一次。上例中需考虑4个条件的8种组合②A>1,B≠0T1〒2①A>1,B=0T1T2③A≤1,B=0〒1T2④A≤1,B≠0〒1〒2⑥A=2X≤1T3〒4⑤A=2X>1T3T4⑦A≠2X＞1〒3T4⑧A≠2X≤1〒3〒4ABX覆盖组号经历覆盖条件203211102111①⑤②⑥③⑦④⑧aceaceabeabdT1T2T3T4T1〒2T3〒4〒1T2〒3T4〒1〒2〒3〒4(事实上3组已够，第一组冗余)路径覆盖设计足够多的测试用例，覆盖程序中的每条可能路经。

ABX执行路径203ace101abd211abe301acd带有循环的路径覆盖简化循环的假设不进入循环只进入一次循环1234657acghbfdei8j不进入循环的路径表达式和状态序列路径表达式状态序列

abefj

1-2-3-5-7-8

acgj

1-2-6-7-8只进入一次循环abdhbefj1-2-3-4-2-3-5-7-8abdhcgj1-2-3-4-2-6-7-8acgibefj1-2-6-7-2-3-5-7-8acgicgj1-2-6-7-2-6-7-8abdhbefibefj1-2-3-4-2-3-5-7-2-3-5-7-8abdhbeficgj1-2-3-4-2-3-5-7-2-6-7-8abdhcgibefj1-2-3-4-2-6-7-2-3-5-7-8abdhcgicgj1-2-3-4-2-6-7-2-6-7-8acgibdhbefj1-2-6-7-2-3-4-2-3-5-7-8acgibdhcgj1-2-6-7-2-3-4-2-6-7-8

(1)条件测试路径选择

当程序中判定多于一个时，形成的分支结构可以分为两类：嵌套型分支结构和连锁型分支结构。对于嵌套型分支结构，若有n个判定语句，需要n+1个测试用例；对于连锁型分支结构，若有n个判定语句，需要有2n个测试用例，覆盖它的2n条路径。循环测试路径选择循环分为4种不同类型：简单循环、连锁循环、嵌套循环和非结构循环。

(1)简单循环①零次循环：从循环入口到出口

②一次循环：检查循环初始值

③二次循环：检查多次循环

④m次循环：检查在多次循环时最大次数循环、比最大次数多一次、少一次的循环。例：求最小值k=i;for(j=i+1;j<=n;j++)

if(A[j]<A[k])k=j;

k=i;j=i+1;j<=n?A[j]<A[k]?k=jj++fdcabe测试用例选择

①对最内层循环做简单循环的全部测试。所有其它层的循环变量置为最小值；

②逐步外推，对其外面一层循环进行测试。测试时保持所有外层循环的循环变量取最小值，所有其它嵌套内层循环的循环变量取“典型”值。

③反复进行，直到所有各层