[发明专利]一种基于支配关系的测试用例生成方法与装置

权利要求书

1.一种基于支配关系的测试用例生成方法，其特征在于，所述方法包括：

基于构建的待测试程序的控制流图CFG模型分析程序的数据流，计算程序中的定义-使用对；

定义基于支配关系的适应度函数，利用面向多目标的遗传算法生成满足all-uses准则的测试用例集；其中测试用例x关于变量var的定义-使用对(var,d,u)基于支配关系的适应度函数表示为：

其中，p(x)表示测试用例x的执行路径，d、u分别是变量var的定义结点和使用结点；

其中，dom(d)是定义结点d的支配结点集，dom(u)是包括使用结点u的支配结点和定义结点d的结点集，cdom(d)和cdom(u)分别是dom(d)和dom(u)中被p(x)覆盖的结点集，fdom(d∨u)是dom(d)和dom(u)的并集中被p(x)覆盖超过1次的结点集，udom(d∨u)是dom(d)和dom(u)的并集中未被p(x)覆盖的结点集；设sp(x)是p(x)中使得定义结点d中的定义保持活性的子路径，pre(x)是p(x)中从开始结点到第一个定义结点d之间的子路径，dom1(u)是定义结点d和使用结点u之间u的支配结点集，dom2(u)是dom(u)中不属于dom1(u)的支配结点集，cdom1(u)是dom1(u)中被子路径sp(x)覆盖的结点集，cdom2(u)是dom2(u)中被子路径pre(x)覆盖的结点集；fdom’(u)是dom1(u)中被子路径sp(x)覆盖超过1次的结点集，udom’(u)是dom1(u)中未被子路径sp(x)覆盖的结点集；α是预设的阈值，0.85≤α≤0.95，max表示对p(x)的多条子路径sp(x)的计算值取最大值；

利用面向多目标的遗传算法生成满足all-uses准则的测试用例集的方法为：随机生成初始种群作为当前种群，对当前种群中的每个个体解码，作为输入运行插装后的程序获取执行路径，利用适应度函数计算个体对各定义-使用对的适应度值，判断个体是否覆盖某定义-使用对；若还存在未覆盖的定义-使用对或设定的最大迭代次数未达到，则对当前种群进行选择、交叉、变异，得到新的种群，并对新种群中的个体进行判断；在遗传算法的一次迭代中，种群面临的问题目标是覆盖所有待测试的定义-使用对，若某些定义-使用对被该种群中的个体覆盖到，则将它们从待覆盖的定义-使用对集合中删除，如此随着测试用例的生成，待覆盖的目标数量渐减。

2.根据权利要求1所述的一种基于支配关系的测试用例生成方法，其特征在于，计算p(x)中使得定义结点d中的定义保持活性的子路径sp(x)的方法为：对p(x)中出现的每个定义结点d，从d开始识别下一个对变量var进行定义的结点n_i，若不存在这样的结点，则n_i是p(x)中的最后一个结点，得到子路径sp(x)＝(d,n₁,n₂,…,n_i)。

3.根据权利要求1所述的一种基于支配关系的测试用例生成方法，其特征在于，计算程序中定义-使用对的具体步骤包括：

基于CFG模型，利用如下数据流公式，分析各结点的可达定义：

Out(n)＝Gen(n)∪(In(n)-Kill(n))

其中，In(n)和Out(n)分别表示程序结点n的入口处和出口处可达的变量定义集，Gen(n)和Kill(n)分别表示程序结点n的产生定义集和杀死定义集；若程序结点n定义了变量var，则(var,n)∈Gen(n)，若程序中存在另外的结点m定义了变量var，则(var,m)∈Kill(n)；pred(n)表示CFG中结点n的前驱结点集合；

基于每个程序结点入口处的可达定义，利用如下公式获取程序中关于变量var的所有定义-使用对(var,n,n’)：

du(var,n)＝{n’|(var，n)∈In(n’)∧var∈use(n’)}

其中，du(var，n)表示使用变量var在结点n处定义值的结点集，∧表示“且”的数学符号；use(n’)＝cuse(n’)∪puse(n’)，cuse(n’)表示结点n’中计算使用的变量集，puse(n’)表示结点n’中谓词使用的变量集。