本發(fā)明屬于軟件測試領(lǐng)域，具體是指一種輕量級的代碼分支覆蓋率檢測方法。

背景技術(shù)：

白盒測試是軟件測試的一種重要的測試方法，在白盒測試中，主要有以下幾種代碼覆蓋率：語句覆蓋、分支覆蓋(也稱判定覆蓋)、條件覆蓋、判定/條件覆蓋、條件組合覆蓋、路徑覆蓋。

在語句覆蓋和分支覆蓋中，我們關(guān)心的是每一條語句或者每一條分支是否被執(zhí)行過，因此需要一種檢測方法來解決這一情況。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供了一種輕量級的代碼分支覆蓋率檢測方法，可以檢測每一條語句或分支在測試中是否被執(zhí)行過，完成在白盒測試中語句覆蓋率和分支覆蓋率的檢測。

本發(fā)明提供的輕量級的代碼分支覆蓋率檢測方法，實現(xiàn)步驟如下：

步驟1，輸入被測試函數(shù)的代碼，統(tǒng)計代碼中的分支總數(shù)N，并對各分支進(jìn)行編號0,1,…,N-1。

步驟2，在被測函數(shù)的入口插入代碼，定義數(shù)組branch[N/K+1]，并設(shè)置數(shù)組中的元素均為0。K表示機(jī)器字長。

步驟3，對于每個分支i，插入代碼：branch[i/K]|＝1<<(i％K)。i＝0,1,…,N-1。

其中，branch是整型數(shù)組；|是按位或運算符，a|＝b表示將變量a和b按位或運算后的結(jié)果賦值給變量a；<<是左移位運算符，c<<d的結(jié)果是將變量c對應(yīng)的二進(jìn)制位向左移動d位，右邊空缺部分補0。

步驟4，在被測函數(shù)的出口插入代碼，輸出數(shù)組branch[N/K+1]的值。

步驟5，輸入測試用例集合，執(zhí)行測試代碼，在測試完成后，統(tǒng)計數(shù)組branch[N/K+1]中所有元素對應(yīng)的二進(jìn)制位為1的個數(shù)n，獲得代碼分支覆蓋率為n/N。

本發(fā)明的優(yōu)點與積極效果在于：

(1)在本發(fā)明中，使用1個比特位即可記錄1個分支的執(zhí)行情況，數(shù)據(jù)量被大幅度的壓縮，減少了內(nèi)存資源的占用。

(2)在實際分支中需要插樁的代碼非常簡單，只需要將分支對應(yīng)的比特位置1即可。在測試程序運行過程中，不進(jìn)行數(shù)據(jù)輸出工作，測試程序運行完畢后，再一次性輸出記錄結(jié)果，這樣不僅可以大幅度提高測試的執(zhí)行速度，而且可以大大減少測試的數(shù)據(jù)量，減少了后期數(shù)據(jù)給分析的工作量。

(3)由于在測試程序執(zhí)行的過程中，并不產(chǎn)生數(shù)據(jù)的輸出，所以對于同一個程序測試輸出結(jié)果是固定的，不會隨著測試程序的輸入數(shù)據(jù)規(guī)模的擴(kuò)大而變大。

附圖說明

圖1是本發(fā)明提供的代碼分支覆蓋率檢測原理圖；

圖2是本發(fā)明的代碼分支覆蓋率檢測方法整體流程圖；

圖3是采用本發(fā)明方法在求最大值算法中的實際執(zhí)行流程圖。

具體實施方式

下面將結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。

本發(fā)明可以遵照所述原理由軟件編碼實現(xiàn)。其工作原理如圖1所示。

圖1中直角矩形表示測試過程中的數(shù)據(jù)，圓角矩形表示各種處理和操作。代碼的覆蓋率檢測需要輸入兩種數(shù)據(jù)，分別是被測代碼和測試所使用的用例集。設(shè)置有中間數(shù)據(jù)測試結(jié)果產(chǎn)生，經(jīng)過最后的分析和計算，即可產(chǎn)生本次測試的分支覆蓋率。

圖1中①是對被測代碼的初步處理，對被測代碼進(jìn)行靜態(tài)分析，對每一個分支和跳轉(zhuǎn)進(jìn)行編號，編號從0開始，設(shè)記錄的分支和跳轉(zhuǎn)的總數(shù)為N。下面將分支和跳轉(zhuǎn)統(tǒng)稱為分支。

圖1中②表示對被測代碼的插樁操作，這是本發(fā)明的關(guān)鍵操作。本發(fā)明只使用1個比特位來記錄每個分支的執(zhí)行情況。比如以32位機(jī)器為例，即K＝32，使用數(shù)組branch[N/32+1]即可完成所需要的記錄，數(shù)組元素的類型是32位的整型。對于分支編號為i的分支，插入代碼

branch[i/32]|＝1<<(i％32)，

branch是整型數(shù)組，每個元素可以記錄32個分支的執(zhí)行情況。這段代碼意義就是找到分支對應(yīng)的比特位，并對其進(jìn)行置1操作，即將第i％32位置1。下面詳細(xì)說明這段代碼每一步的操作。

(1)i/32是做除法，并且結(jié)果保留整數(shù)，比如33/32的結(jié)果是1。

(2)|是按位或運算符，a|b的結(jié)果是將變量a和b的每一個二進(jìn)制位進(jìn)行對應(yīng)位的或運算，比如3(二進(jìn)制是00000011)和5(二進(jìn)制是00000101)，3|5的結(jié)果是7(二進(jìn)制00000111)。a|＝b等同于a＝a|b。即將a|b的結(jié)果賦值給變量a。

(3)<<是左移位運算符，c<<d的結(jié)果是將變量c對應(yīng)的二進(jìn)制位向左移動d位，右邊空缺部分補0。比如1<<2的結(jié)果是4，即將二進(jìn)制00000001左移2位的結(jié)果是二進(jìn)制00000100。這樣上面的代碼1<<(i％32)的意思是得到了標(biāo)號為i的分支對應(yīng)比特位的位置，比如i＝33，1<<(i％32)得到的結(jié)果是2。其中的％表示模運算，即求余數(shù)。

例如，i＝1時，1/32的值是0，對應(yīng)的代碼是branch[0]|＝2，將branch數(shù)組下標(biāo)為0的元素第2位置為1，2的二進(jìn)制是00000010，右數(shù)第二位是1。當(dāng)i＝33時，33/32的值是1，對應(yīng)的代碼是branch[1]|＝2，是將branch數(shù)組下標(biāo)為1的元素的第2位置為1。對于32位機(jī)器，在用二進(jìn)制表示時為32個比特位，上面是以8位二進(jìn)制來舉例說明的。

這樣只要相應(yīng)的分支執(zhí)行過后，此分支對應(yīng)的比特位就會被置1。最后，在函數(shù)的每個出口，插入代碼，將本函數(shù)的branch數(shù)組的值全部輸出，供下一步計算使用。

圖1中③表示執(zhí)行插樁后的被測代碼，執(zhí)行結(jié)束后，可以獲得每個函數(shù)的branch數(shù)組的值。

圖1中④表示對于branch數(shù)組的進(jìn)一步計算。具體方法是統(tǒng)計數(shù)組branch的所有元素對應(yīng)二進(jìn)制位中1的個數(shù)n，最終可以得到代碼的分支覆蓋率BRC＝n/N。

圖2為本發(fā)明的輕量級的代碼分支覆蓋率檢測方法的整體流程示意圖，各步驟如下。

步驟1，輸入被測試函數(shù)的代碼，統(tǒng)計代碼中的分支總數(shù)N，并對各分支進(jìn)行編號0,1,…,N-1。

步驟2，在被測函數(shù)的入口插入代碼，用于定義數(shù)組branch[N/32+1]，并設(shè)置數(shù)組中的元素均為0。

步驟3，對于每個分支i，插入代碼：branch[i/32]|＝1<<(i％32)。i＝0,1,…,N-1。

步驟4，在被測函數(shù)的出口插入代碼，用于輸出數(shù)組branch[N/32+1]的值。

步驟5，輸入測試用例集合，執(zhí)行測試代碼，在測試完成后，統(tǒng)計數(shù)組branch[N/32+1]中比特位為1的個數(shù)n，獲得代碼分支覆蓋率為n/N。

圖3是以求最大值算法為例，展示了對代碼插樁后的流程圖。圖中黑色的框圖表示原被測代碼的執(zhí)行過程，帶點虛線的框圖表示根據(jù)本發(fā)明原理，插入的代碼執(zhí)行流程。因為本例中分支總數(shù)較少，為了表示方便，以branch變量代替了原理中的branch數(shù)組，基本原理是保持不變的。如圖3所示，設(shè)置變量branch，初始值為0，在求最大值的過程中一共有4個分支，標(biāo)號分別為0,1,2,3。當(dāng)執(zhí)行某個分支時，例如branch|＝1<<1，則將變量branch的第1位置為1。

本發(fā)明方法先統(tǒng)計分支的個數(shù)，再設(shè)置相應(yīng)的數(shù)組branch，然后使用數(shù)組branch中的每個元素的比特位來記錄分支的執(zhí)行情況，理論上使用了最少的變量，對于像在開發(fā)板或者單片機(jī)等內(nèi)存資源稀缺的環(huán)境中，這樣做是意義重大的。而且，在每次分支執(zhí)行的時候，只要對相應(yīng)的比特位進(jìn)行置位操作就可以，沒有信息的輸出。因為計算操作比輸出操作要快得多，這樣不僅大大加快了執(zhí)行速度，而且對于輸出信息的統(tǒng)計計算也非常簡單。相對于直觀的統(tǒng)計方法，本發(fā)明降低了內(nèi)存的使用量，同時避免了頻繁的輸出操作，如果使用在分支中輸出信息，將會大大增加程序的運行速度，而且對于輸出信息的計算統(tǒng)計也比較本發(fā)明的方法復(fù)雜。