軟件工程第七章

軟件工程第七章第一頁，共三十頁，2022年，8月28日Contents7.4測試用例設計（）軟件危機(1.2)

7.5調(diào)試技術和策略7.6軟件測試工具第二頁，共三十頁，2022年，8月28日2例：程序Triangle讀入三個整數(shù)值，這三個整數(shù)代表同一個三角形三條邊的長度，程序根據(jù)這三個值判斷三角形屬于不等邊、等腰或等邊三角形中的那一種。第三頁，共三十頁，2022年，8月28日3abcTrianglea,b,c三角形的類型？第四頁，共三十頁，2022年，8月28日4starta<b+c?b<a+c?c<a+b?a=b?b=c?印出“不是三角形”印出“等邊三角形”印出“等腰三角形”印出“不等邊三角形”a=c?b=c?FTFFTTTTFFFFTTstop程序流程圖程序圖第五頁，共三十頁，2022年，8月28日5黑盒測試（等價劃分）

正常的三角形（a,b,c)不等邊三角形(8,10,12);(10,8,12);(10,12,8)等邊三角形(10,10,10)等腰三角形(10,10,17);(10,17,10);(17,10,10)第六頁，共三十頁，2022年，8月28日6黑盒測試（等價劃分）

退化的三角形（a,b,c)不等邊三角形(10,6,4)等邊三角形(0,0,0)等腰三角形(10,5,5);(5,10,5);(10,5,5)第七頁，共三十頁，2022年，8月28日7黑盒測試（等價劃分）

不能構成三角形的非法數(shù)據(jù)(a,b,c)a+b<c(10,10,21)b+c<a(21,10,10)c+a<b(10,21,10)第八頁，共三十頁，2022年，8月28日8黑盒測試（邊界值分析）一條邊長度為零的情況（0，10，12）;（10，0，12）;（10，12，0）兩條邊的長度為零的情況（0，0，17）；（0，17，0）；（17，0，0）三條邊的長度為零的情況（0，0，0）第九頁，共三十頁，2022年，8月28日9輸入數(shù)據(jù)中包含負整數(shù)（-10，-10，-10)……輸入數(shù)據(jù)不全（不足三個正整數(shù)）（10，-，-）……輸入數(shù)據(jù)中包含非整數(shù)型的數(shù)據(jù)(a,b,c)(1.2,6e-4,7.8)……黑盒測試（錯誤推測）第十頁，共三十頁，2022年，8月28日10調(diào)試（Debug）軟件調(diào)試是在進行了成功的測試之后才開始的工作。它與軟件測試不同，調(diào)試的任務是進一步診斷和改正程序中潛在的錯誤。調(diào)試活動由兩部分組成：

確定程序中可疑錯誤的確切性質和位置。對程序(設計,編碼)進行修改，排除這個錯誤。

第十一頁，共三十頁，2022年，8月28日11調(diào)試工作是一個具有很強技巧性的工作。軟件運行失效或出現(xiàn)問題，往往只是潛在錯誤的外部表現(xiàn)，而外部表現(xiàn)與內(nèi)在原因之間常常沒有明顯的聯(lián)系。如果要找出真正的原因，排除潛在的錯誤，不是一件易事?？梢哉f，調(diào)試是通過現(xiàn)象，找出原因的一個思維分析的過程。

第十二頁，共三十頁，2022年，8月28日12調(diào)試的步驟(1)從錯誤的外部表現(xiàn)形式入手，確定程序中出錯位置；(2)研究有關部分的程序，找出錯誤的內(nèi)在原因；(3)修改設計和代碼，以排除這個錯誤；(4)重復進行暴露了這個錯誤的原始測試或某些有關測試。

第十三頁，共三十頁，2022年，8月28日13從技術角度來看，查找錯誤的難度在于：現(xiàn)象與原因所處的位置可能相距甚遠。當其它錯誤得到糾正時，這一錯誤所表現(xiàn)出的現(xiàn)象可能會暫時消失，但并未實際排除?，F(xiàn)象實際上是由一些非錯誤原因(例如，舍入不精確)引起的。第十四頁，共三十頁，2022年，8月28日14現(xiàn)象可能是由于一些不容易發(fā)現(xiàn)的人為錯誤引起的。錯誤是由于時序問題引起的，與處理過程無關。現(xiàn)象是由于難于精確再現(xiàn)的輸入狀態(tài)（例如，實時應用中輸入順序不確定）引起?，F(xiàn)象可能是周期出現(xiàn)的。在軟、硬件結合的嵌入式系統(tǒng)中常常遇到。

第十五頁，共三十頁，2022年，8月28日15幾種主要的調(diào)試方法調(diào)試的關鍵在于推斷程序內(nèi)部的錯誤位置及原因?？梢圆捎靡韵路椒ǎ簭娦信佩e 這種調(diào)試方法目前使用較多，效率較低。它不需要過多的思考，比較省腦筋。例如：

通過內(nèi)存全部打印來調(diào)試，在這大量的數(shù)據(jù)中尋找出錯的位置。第十六頁，共三十頁，2022年，8月28日16

在程序特定部位設置打印語句，把打印語句插在出錯的源程序的各個關鍵變量改變部位、重要分支部位、子程序調(diào)用部位，跟蹤程序的執(zhí)行，監(jiān)視重要變量的變化。

自動調(diào)試工具。利用某些程序語言的調(diào)試功能或專門的交互式調(diào)試工具，分析程序的動態(tài)過程，而不必修改程序。

第十七頁，共三十頁，2022年，8月28日17 應用以上任一種方法之前，都應當對錯誤的征兆進行全面徹底的分析，得出對出錯位置及錯誤性質的推測，再使用一種適當?shù)恼{(diào)試方法來檢驗推測的正確性?；厮莘ㄕ{(diào)試

這是在小程序中常用的一種有效的調(diào)試方法。

一旦發(fā)現(xiàn)了錯誤，人們先分析錯誤征兆，確定最先發(fā)現(xiàn)“癥狀”的位置。第十八頁，共三十頁，2022年，8月28日18

然后，人工沿程序的控制流程，向回追蹤源程序代碼，直到找到錯誤根源或確定錯誤產(chǎn)生的范圍。例如，程序中發(fā)現(xiàn)錯誤處是某個打印語句。通過輸出值可推斷程序在這一點上變量的值。再從這一點出發(fā)，回溯程序的執(zhí)行過程，反復考慮：“如果程序在這一點上的狀態(tài)（變量的值）是這樣，那么程序在上一點的狀態(tài)一定是這樣...”，直到找到錯誤的位置。

第十九頁，共三十頁，2022年，8月28日19歸納法調(diào)試歸納法是一種從特殊推斷一般的系統(tǒng)化思考方法。歸納法調(diào)試的基本思想是：從一些線索(錯誤征兆)著手，通過分析它們之間的關系來找出錯誤。

收集有關的數(shù)據(jù)

列出所有已知的測試用例和程序執(zhí)行結果。看哪些輸入數(shù)據(jù)的運行結果是正確的，哪些輸入數(shù)據(jù)的運行結果有錯誤。

第二十頁，共三十頁，2022年，8月28日20

組織數(shù)據(jù)

由于歸納法是從特殊到一般的推斷過程，所以需要組織整理數(shù)據(jù)，以發(fā)現(xiàn)規(guī)律。常以3W1H形式組織可用的數(shù)據(jù)：“What”列出一般現(xiàn)象；“Where”說明發(fā)現(xiàn)現(xiàn)象的地點；“When”列出現(xiàn)象發(fā)生時所有已知情況；“How”說明現(xiàn)象的范圍和量級；第二十一頁，共三十頁，2022年，8月28日21第二十二頁，共三十頁，2022年，8月28日22“Yes”描述出現(xiàn)錯誤的3W1H；“No”作為比較，描述了沒有錯誤的3W1H。通過分析找出矛盾來。

提出假設 分析線索之間的關系，利用在線索結構中觀察到的矛盾現(xiàn)象，設計一個或多個關于出錯原因的假設。如果一個假設也提不出來，歸納過程就需要收集更多的數(shù)據(jù)。此時，應當再設計與執(zhí)行一些測試用例，以獲得更多的數(shù)據(jù)。

第二十三頁，共三十頁，2022年，8月28日23

證明假設把假設與原始線索或數(shù)據(jù)進行比較，若它能完全解釋一切現(xiàn)象，則假設得到證明；否則，就認為假設不合理，或不完全，或是存在多個錯誤，以致只能消除部分錯誤。第二十四頁，共三十頁，2022年，8月28日24演繹法調(diào)試

演繹法是一種從一般原理或前提出發(fā)，經(jīng)過排除和精化的過程來推導出結論的思考方法。演繹法排錯是測試人員首先根據(jù)已有的測試用例，設想及枚舉出所有可能出錯的原因做為假設；然后再用原始測試數(shù)據(jù)或新的測試，從中逐個排除不可能正確的假設；最后，再用測試數(shù)據(jù)驗證余下的假設確是出錯的原因。第二十五頁，共三十頁，2022年，8月28日25

列舉所有可能出錯原因的假設

把所有可能的錯誤原因列成表。通過它們，可以組織、分析現(xiàn)有數(shù)據(jù)。

利用已有的測試數(shù)據(jù)，排除不正確的假設

仔細分析已有的數(shù)據(jù)，尋找矛盾，力求排除前一步列出所有原因。如果所有原因都被排除了，則需要補充一些數(shù)據(jù)(測試用例)，以建立新的假設。第二十六頁，共三十頁，2022年，8月28日26

改進余下的假設

利用已知的線索，進一步改進余下的假設，使之更具體化，以便可以精確地確定出錯位置。

證明余下的假設第二十七頁，共三十頁，2022年，8月28日27調(diào)試原則在調(diào)試方面，許多原則本質上是心理學方面的問題。調(diào)試由兩部分組成，調(diào)試原則也分成兩組。確定錯誤的性質和位置的原則用頭腦去分析思考與錯誤征兆有關的信息。避開死胡同。第二十八頁，共三十頁，2022年，8月28日28只把調(diào)試工具當做輔助手段來使用。利用調(diào)試工具，可以幫助思考，但不能代替思考。避免用試探法，最多只能把它