嵌入式基础知识-逻辑覆盖测试用例设计

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("%dn", 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。