第5章软件验证技术(5.9-5.10)祥解.ppt

武汉纺织大学数学与计算机学院 C．测试环境 ①特殊工具和技术 ②开销软件的描述 D．测试用例 E．模块群的期望结果等 4）实际测试结果 5）参考文献 6）附录。 武汉纺织大学数学与计算机学院 5.10 调 试 调试，又称纠错或排错，是程序测试后开始的工作，主要任务是依据测试发现的错误迹象确定错误位置和原因，并加以改正。 调试活动由两部分组成： ① 确定程序中可疑错误的确切性质和位置。 ② 对程序（设计，编码）进行修改，排除这个错误。 调试是通过现象，找出原因的一个思维分析的过程。 武汉纺织大学数学与计算机学院 执行测试用例 测试 用例 结果 评估 附加 测试 被怀疑的 原因 已识别的原因 纠正 回归测试 测试过程 武汉纺织大学数学与计算机学院 5.10.1 调试的步骤 从错误的外部表现形式入手，确定程序中出错位置； 研究有关部分的程序，找出错误的内在原因； 修改设计和代码，以排除这个错误； 重复进行暴露了这个错误的原始测试或某些有关测试，以确认该错误是否被排除；是否引进了新的错误。 如果所做的修正无效，则撤消这次改动，重复上述过程，直到找到一个有效的解决办法为止。 武汉纺织大学数学与计算机学院 调试难点 错误的症状和引起错误的原因可能相隔很远，尤其是在高度耦合的程序结构中； 错误症状可能在另一错误被纠正后消失或暂时性的消失； 错误症状可能实际并不是由错误引起的（如舍入误差）； 错误症状可能是由不易跟踪的人工操作引起的； 错误症状可能是和时间相关的，而不是处理问题； 很难再现产生错误症状的输入条件； 错误症状可能时有时无（如在软硬件结合的嵌入式系统中常常遇到）； 错误症状可能是由于把任务分布在若干不同处理器上运行而造成。 武汉纺织大学数学与计算机学院 5.10.2 调试的策略之一：猜测法 该方法通过分析错误症状，根据以往经验，辅助使用已有的计算机工具，猜测错误的原因并进行定位。可以通过“在程序中插入打印语句”、“使用注释或GOTO语句运行部分程序”或“调试工具”等来实现该方法。 武汉纺织大学数学与计算机学院 跟踪法 先分析错误征兆，确定最先发现“症状”的位置。然后，人工沿程序的控制流程，向回追踪源程序代码，直到找到错误根源或确定错误产生的范围。 跟踪法对于小程序很有效，往往能把错误范围缩小到程序中的一小段代码；仔细分析这段代码不难确定出错的准确位置。但对于大程序，由于回溯的路径数目较多，回溯会变得很困难。 武汉纺织大学数学与计算机学院 演绎法 演绎法排错是测试人员首先根据已有的测试用例，设想及枚举出所有可能出错的原因做为假设；然后再用原始测试数据或新的测试，从中逐个排除不可能正确的假设；最后，再用测试数据验证余下的假设确是出错的原因。 武汉纺织大学数学与计算机学院 列举可能 的原因 排除不正确 的假设 精化余下 的假设 证明 假设 收集更多数据 纠正 错误 有剩余 能 不能 无剩余 演绎法：普通 ? 特殊 从假设中逐步排除、精化，从而导出错误根源。 武汉纺织大学数学与计算机学院 列举所有可能出错原因的假设：把所有可能的错误原因列成表。进而可以组织、分析现有数据。 利用已有的测试数据，排除不正确的假设：仔细分析已有的数据，寻找矛盾，力求排除前一步列出所有原因。如果所有原因都被排除了，则需要补充一些数据(测试用例)，以建立新的假设。 改进余下的假设：利用已知的线索，进一步改进余下的假设，使之更具体化，以便可以精确地确定出错位置。 证明余下的假设 武汉纺织大学数学与计算机学院 归纳法 归纳法排错的基本思想是：从一些线索（错误征兆）着手，通过分析它们之间的关系来找出错误。 武汉纺织大学数学与计算机学院 收集数据 组织数据 研究数据 间的关系 提出假设 证明假设 纠正错误 能 能 不 能 不能 归纳法：从错误症状中找出规律，推断根源。 武汉纺织大学数学与计算机学院 由于归纳法是从特殊到一般的推断过程，所以需要组织整理数据，以发现规律。 常以3W1H形式组织可用的数据： “What” 列出一般现象； “Where”说明发现现象的地点； “When” 列出现象发生时所有已知情况； “How” 说明现象的范围和量级； “Yes”描述出现错误的3W1H； “No”作为比较，描述了没有错误的3W1H。通过分析找出矛盾来。 武汉纺织大学数学与计算机学院 例：学生考试评卷报告。要求输出成绩排名、平均分、试题分析报告。 发现错误：对51个学生评分 ? 中间值为26（期望值80） 对1个学生评分 ? 中间值为1 观察分析：取奇数时出错？