如何保障软件测试充分性之逻辑覆盖率统计

逻辑覆盖，就是以程序内部的逻辑结构为基础，设计若干测试用例，使程序用这些测试用例运行时，能执行（或叫覆盖）程序中的每个语句/分支/条件/路径/子程序调用等等.

根据覆盖测试的目标不同，逻辑覆盖率测试可分为语句覆盖、判定覆盖、条件覆盖、判定-条件覆盖、条件组合覆盖、路径覆盖、子过程调用覆盖等。

语句覆盖，就是选择足够的测试用例，使得被测程序中的每个语句至少执行一次；判定覆盖，又叫分支覆盖，则要求程序中每个判定的每个可能的结果都应该至少执行一次；条件覆盖，则要求程序中每个判定的每个条件的所的可能值至少执行一次；判定-条件覆盖，则要求程序中每个判定的每个条件的所有可能值至少执行一次，而且每个判定的所有可能判断结果至少执行一次；条件组合覆盖，则要求每个判断表达式中条件的各种可能组合都至少出现一次；路径覆盖，则要求程序的每条可能路径都至少执行一次（如果程序中有环，则要求每个环至少经过一次）；子过程调用覆盖，则要求程序中每个调用子过程的地方都至少被执行一次。

逻辑覆盖测试通常需要逻辑覆盖测试工具来支持。逻辑覆盖测试工具通常是一种白盒测试工具。从覆盖测试的原理来看，覆盖测试工具要对被测程序进行插桩。工具在对被测程序进行语法分析的基础上，建立一系列表格，从源程序中按顺序定位出每个覆盖目标（如语句、分支、子过程调用等）。然后在目标处插入插桩语句（插桩语句是一个子过程调用，调用的子过程能在运行到插桩点时记录下有关的运行情况）。插桩完毕后，插桩后的文件代替插桩前的文件，连同工具提供的插桩库（插桩库中有插桩语句调用的子过程以及其他子过程的定义）进行编译、连接形成新的可执行程序。然后运行此可执行程序，注入测试用例。插桩语句在执行过程中或执行完毕后，就能将测试结果记录到事先确定的缓冲区或文件中。测试人员就能根据测试结果判定覆盖情况是否满足要求了。

从以上工作过程和测试效果可以看出，一个好的覆盖测试工具，从功能和性能上应满足一定的要求。

在功能上，覆盖测试工具应尽可能进行多种目标的覆盖测试，如能进行语句、分支甚至路径（或基本路径）的覆盖，最好能提供图形化的界面，便于测试人员直观地进行覆盖分析，确定新的待测路径，补充新的测试用例。

在性能上，覆盖测试工具应尽量减少插桩开销。一方面，为达到不同的逻辑覆盖目标（如语句覆盖、分支覆盖、路径覆盖、子过程调用覆盖等），尽量减少插桩操作次数。若能仅仅插桩一次，就能完成多种目标的覆盖测试，则可以大大减轻测试人员的工作量。另一方面，应优化插桩代码，减少插桩代码的数量、减少插桩代码的运行次数，从而达到减少插桩代码运行开销的目的。特别是对于一些实时系统的覆盖测试，在这方面的要求尤其苛刻。

CuttleITE是一款基于实时总线监听技术、完全面向测试过程的白盒测试工具， CuttleITE采用赋值语句或汇编语言的插桩方式，结合硬件辅助测试，可将测试对被测系统的影响降到最低。是目前在集成级、系统级软件测试，特别是嵌入式系统软件测试的最佳实践工具之一。下面我们将通过一个实例向大家介绍该款工具。

首先我们会使用源码插桩 工具对被测程序插桩。在打开的插桩页面（如下图），打开插桩工程，配置插桩级别、目标路径、平台配置文件等信息，开始插桩，等待插桩完毕。

查看插桩后的工程文件（如下图），我们可以看到依据不同的插桩级别，在源码程序中插入了桩点。

接着，配置数据采集类型、服务器地址等信息（如下图），为运行插桩后的工程项目做准备。

然后，在CuttleITE中打开插桩后的工程项目（如下图）。

连接到服务器端（如下图），连接成功会在下方的窗口中提示Connect Success。

下载插桩后的工程项目（如下图）。

开始对被测工程项目进行覆盖测试，在测试结果的覆盖率页面（如下图）可以查看到每个函数的覆盖率统计结果，打开其中的一个函数，查看代码的测试覆盖情况，未覆盖到的代码会以红色字体高亮显示。

逻辑覆盖测试与统计工具的使用，使得逻辑覆盖率统计成为可能。在工程中的实践表明，逻辑覆盖测试工具能大大提高测试用例设计的针对性，有效地弥补墨盒测试的不足。CuttleITE逻辑覆盖测试与统计工具，以其最小的插桩开销、友好的操作界面，大大提高了测试效率。