信息技术竞赛辅导课件-程序的测试.ppt

第六章、程序的测试 程序设计强调的是过程的实现。如何评价一个程序，首要的是看这个程序能否得出正确的结果。在保证正确性的前提下，看它执行程序的计算工作量（时间效率）和所占用的内存（空间效率）。 在联赛的评分测试中，评分者一般采用的是黑箱测试，即不看你的程序编得如何，而是看你的程序是否完成了试题给出的任务。评分者不仅在编程者最有可能失误的环节上设置了测试数据，以考核程序的正确性，而且对编程者可能采用的各种算法也作了效率分析，通过设定时间槛值来判定算法的优劣。由此可见，选手测试程序和优化效率的能力是联赛考核的重要内容。 正确性是考察程序质量永恒的准则，谁也不想设计一个得不出正确结果的程序，这是显而易见的事。然而错误的程序比比皆是，甚至被多数人认为是正确的题解，还在不断地发现小的程序错误。这是因为： (1)正确性是指程序本身具备且仅具备问题所列举的全部功能。至于验证这些功能的背景条件（例如试题描述）是否正确，不是正确性考核的范畴。 (2)检验程序正确性的基本手段是测试，但测试只能指出程序的错误，而不能证明程序完全没有错误。因为要想把一个不太复杂的程序所有可能发生的值验算一遍，即便是频率为每秒千万次的计算机几十年也做不完，然而舍此又无法验证它的完全正确性。 由上可知，测试是检验程序是否具备问题所列举的全部功能的途径。通过测试发现的错误越多，则程序的隐患越少，正确率越高，因而价值也就越大。 第一节 系统的测试工具 程序设计是一项容易出现差错的工作。一般来说，程序的错误有两种： 语法错误。这类错误可由编译程序查出。避免这类错误发生的办法:认真学习和切实掌握语言的功能和规范。 语义错误。它是源程序经编译通过之后，在运行中出现的各种错误。通常有以下几种： ① 书写错误的计算公式； ② 忽视很少出现的极端情况，如溢出、越界、死锁、死循环等； ③ 程序结构或逻辑出错。 如果程序被证明语义有错，就转入调试，确定程序中可疑错误的确切性质，改正错误。 调试程序的方法一般有两种： (1)静态查错。不用执行程序，仅根据程序和框图对求解过程的描述来发现错误。 (2)动态查错。在程序执行的过程中寻找错误的确切位置。 这就要求选手必须熟悉所用语言(如Turbo Pascal)的集成环境，这些环境中含大量的动态调试工具。主要有： 单步跟踪;执行到光标所在行;设置断点;状态检查等。 第二节 测试用例的选取方法 选取测试用例的方法一般有两种： (1)逻辑覆盖测试的白箱法； (2)根据程序功能导出测试用例的黑箱法。 一、白箱法 白箱测试是根据对程序内部逻辑结构的分析来选取测试用例。由于测试用例对程序逻辑覆盖的程度决定了测试完全性的程度，因此，白箱测试也称为逻辑覆盖测试。白箱测试用例的设计准则有： (1)语句覆盖 (2)分支覆盖 (3)条件覆盖 (4)组合条件覆盖 1．语句覆盖 语句覆盖准则是用足够多的测试用例，使程序中的每个语句都执行一遍，以尽可能多地发现程序中的错误。 例如，某程序段为： if(a1)(b==0) x=x/a; if(a==2)||(x1) x=x+1; 下图为这个程序段的流程图。 从流程图可以看出，只要能经过路径 ACBE ，便可以将所有语句都执行一遍。显然，若取a=2与b=0（x任意）为测试数据，就可以完成这一测试任务。 但是，这个测试用例不能检查出下列错误：第一个语句中的“and”误写为“or”；第二个语句中的“x1”误写为“x==1”等。因此，语句覆盖准则是很弱的，通常不宜采用。 2．分支覆盖 分支覆盖准则也称判定覆盖准则。它要求通过足够多的测试用例，使程序中的每个分支至少通过一次。如在上图中，需要通过 ACBE 和 ABD 两条路径。为此，可以选用下列两个测试用例： (1)a=3，b=0，x=4（测试路径 ACBE); (2)a=1，x=1，b任意(测试路径 ABD)。 也就是说，通过两次测试，就可以使程序中的每个分支都通过一次。分支覆盖准则比语句覆盖准则严密了一些，但还是不够充分。这是因为在一个判定中往往包含有多个条件，而用分支覆盖并没有考虑将每个条件都测试一次。。 3．条件覆盖 条件覆盖准则是通过执行足够的测试用例，使每个判定中的每个条件都能得到两种不同的结果（true与false)。例如，上述例子中共有四个条件，有以下两个测试用例可使每个条件都能得到true值和false值。 (1)a=2,b=1,x=1(a1为true,b==0为false,a==2