嵌入式基础知识-逻辑覆盖测试用例设计

干货福利，第一时间送达！

上篇文章：嵌入式基础知识-测试基础概念，介绍了软件测试相关的基础概念，其中白盒测试中的逻辑覆盖率知识点比较复杂，本篇通过实例来讲解各种覆盖率的测试用例该如何设计。

1 基础示例

1.1 例题一

有如下程序，设计分别满足语句覆盖和分支覆盖的最有效力的测试用例。

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：

语句覆盖只需要所有的语句都被执行过即可，针对此程序，只需要使两个if语句都为true即可，例如x=2,y=0。

分支覆盖，也叫判定覆盖，只需要所有的判断都能取到所有可能的值即可，针对此程序，只需要使两个if语句各自都取到true和false即可，例如x=2,y=0（两个if都是true）; x=0,y=0（两个if都是false）需要两条用例。

1.2 例题二

有如下程序，变量i取什么值能效力最高的满足判断覆盖？

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

分析：

此程序中，while语句是路径分支。效力最高的满足判断覆盖，即在最小的循环执行次数下，判断可以取到true和false。因此，取i=10，满足true，下一轮循环i变为了11，满足false。

1.3 例题三

有如下程序，满足判定覆盖至少需要几条测试用例？

 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个if和1个if-else组成了所有的判断，满足判定覆盖，即需要让所有的判定各取true和false。最简单直观的是用4条用例n=0; n=1; n=2; n=-1即可满足，注意到程序里有递归调用，实际上取n=2，会调用return func(1) + func(0) + func(-1) ;即可满足。

2 进阶示例

有如下程序，设计各种逻辑覆盖的测试用例：

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

分析：根据程序，先画出流程图：

2.1 语句覆盖SC

设计满足语句覆盖(SC)的测试用例，即运行完测试用例，能将程序中每条可执行语句至少被执行一次。

本例中，就是要把语句块1~语句块4都执行一遍。

2.2 判定覆盖DC

设计满足判定覆盖(DC)的测试用例，即运行完测试用例，使得程序中每个判断的True和False分支至少被执行一次。

判定覆盖，也叫分支覆盖

2.3 条件覆盖CC

设计满足条件覆盖(CC)的测试用例，即运行完测试用例，使得程序中每个逻辑条件的可能值至少被满足一次。

2.4 条件判定覆盖C/DC

设计满足条件判定覆盖(C/DC)的测试用例，即运行完测试用例，使得程序中每个判断的True和False分支至少被执行一次，同时，使得程序中每个逻辑条件的可能值至少被满足一次。

2.5 条件组合覆盖MCC

设计满足组合覆盖(MCC)的测试用例，即运行完测试用例，使得程序中每个判断的所有可能条件取值的组合至少被满足一次。

注意几点：

• 条件组合只针对同一个判断语句内存在多个条件的情况
• 不同的判断语句内的条件直接无需组合
• 对于单条件的判断语句，只需满足自己的所有取值即可

2.6 路径覆盖PC

设计满足路径覆盖(PC)的测试用例，即运行完测试用例，使得程序中每条路径至少被覆盖一次。

3 修正的条件判定覆盖MC/DC

修正的条件判定覆盖MC/DC，这里再描述一下含义：

MC/DC要求设计适当数量的测试用例，满足以下条件：

• 保证在一个程序中每一种输入输出至少出现一次
• 在程序中的每一个条件必须产生所有可能的输出结果至少一次
• 并且每个判断中的每个条件必须能独立影响一个判断的输出（即在其它条件不变的前提下，仅改变这个条件的值，而使判断结果改变）

有如下程序，若要满足修正的条件判定覆盖，最少的测试用例需要几条：

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

先画出流程图，这里给出两种画法：

对于修正的条件判定覆盖：

• 首先需要先进行条件组合，本例中P1判定内包含3个布尔值的条件x、y、z，对其组合有8种情况
• 然后再分别对每个条件的用例进行计算，规则为：
  • 条件Cx所在的判定内（本例即P1），除条件Cx外，其它条件的取值完全相同（例如对于C1，就是找到与x的值相反，y和z相同的用例 ）
  • 判定的结果与之相反（例如对于C1，用例2和用例6的判定结果就是相反的）

按照以上规则，可以得到如下表：

观察表格：

• 对于条件z，需要选用用例5和6
• 对于条件y，需要选用用例5和7
• 对于条件x，需要选用用例2和6，或用例3和7，或用例2和8

为了实现最少的用例能满足MC/DC，可选的用例组合为：

• 组合1：用例2、用例5、用例6、用例7
• 组合2：用例3、用例5、用例6、用例7

即最少需要4条用例才能满足MC/DC。

例如选择组合1，将冗余的用例去除，得到如下表：

再来分析一次：

• 对于条件x，使用用例2和6来测试，y和z的值相同（y=0,z=1），P1判定结果刚好是不同值（0和1）
• 对于条件y，使用用例5和7来测试，x和z的值相同（x=1,z=0），P1判定结果刚好是不同值（0和1）
• 对于条件z，使用用例5和6来测试，x和y的值相同（x=1,y=0），P1判定结果刚好是不同值（0和1）

最后，再来通过在流程图上标注来对比看下，加深理解：

4 总结

本篇介绍了软件测试中，白盒测试中逻辑覆盖的各种实例情况，包括语句覆盖SC、判定覆盖DC、条件覆盖CC、条件判定覆盖C/DC、条件组合覆盖MCC、路径覆盖PC、修正的条件判定覆盖MC/DC的实例。