10.15软件测试作业--三角形

软件分析与测试

白盒测试实验报告——三角形

一、实验目的

（1）巩固白盒测试技术，能熟练应用控制流覆盖方法设计测试用例；
（2）学习测试用例的书写。

二、实验内容

判断三角形类型

输入三个整数a、b、c，分别作为三角形的三条边，通过程序判断这三条边是否能构成三角形？如果能构成三角形，则判断三角形的类型（等边三角形、等腰三角形、一般三角形）。要求输入三个整数a、b、c，必须满足以下条件：1≤a≤200；1≤b≤200；1≤c≤200。

要求：
为测试该程序的方便，请将三角形判断的算法尽量放入一个函数中。

（1）画出程序的控制流图；
（2）分别以判定覆盖、条件覆盖、判定/条件覆盖、全条件覆盖、MC/DC覆盖设计测试用例，并写出每个测试用例的执行路径（全覆盖满足困难时，可适当简化）；
（3）请采用基本路径测试方法（兼顾循环测试）对程序进行测试用例的设计；
（4）通过你的测试，请总结你所使用测试方法发现的Bug。
要求：设计测试用例时，每种覆盖方法的覆盖率应尽可能达到100%

三、实验要求

• 根据题目要求编写测试用例
• 撰写实验报告
• 有关的实现程序请附到实验报告中
• 实验报告命名规则：学号后两位+姓名_白盒实验¬

四、实验报告

（1）程序代码

#include <iostream>
using namespace std;
void test_tir(int a,int b,int c)
{
    while(a<1||a>200||b<1||b>200||c<1||c>200)
    {
        cout<<"输入的值不符合条件，请重新输入："<<endl;
        cin>>a>>b>>c;
    }
    if((a+b<=c)||(b+c<=a)||(a+c<=b))
    {
        cout<<"非三角形"<<endl;
    }
    else
    {
        if(a==b&&b==c)
            cout<<"等边三角形"<<endl;
        else if((a==b)||(b==c)||(a==c))
            cout<<"等腰三角形"<<endl;
        else
            cout<<"是三角形"<<endl;
    }
}
int main()
{
    int a,b,c;
    cout<<"请输入三条边"<<endl;
    cin>>a>>b>>c;
    test_tir(a,b,c);
    return 0;
}

（2）程序控制流图

数字代表行数

（3）判定覆盖

P1:覆盖判定 6: while(a<1||a>200||b<1||b>200||c<1||c>200) 合法性
P2:覆盖判定11: if((a+b<=c)||(b+c<=a)||(a+c<=b))          三角形判定
P3:覆盖判定17: if(a==b&&b==c)                            等边三角形判定
P4:覆盖判定19: else if((a==b)||(b==c)||(b==c))           等腰三角形判定

（4）条件覆盖

条件如下：
T1：a+b<=c
T2：b+c<=a
T3：a+c<=b 
T4：a==b
T5：b==c
T6：a==c

（5）判定/条件覆盖

简化掉输入检测与三角形判定。
T1:a==b
T2:b==c
T3:a==c
P1:if(a==b&&b==c)                   等边三角形判定 
P2:else if((a==b)||(b==c)||(b==c))  等腰三角形判定

（6）全条件覆盖（可适当简化）

同样，省略前面的判定，只保留最后几步判定
T1:a==b
T2:b==c
T3:a==c

（7）MC/DC覆盖

MC/DC是修改的条件/判定覆盖
简化掉输入检测与三角形判定。
T1:a==b
T2:b==c
T3:a==c
P1:if(a==b&&b==c)                   等边三角形判定 
P2:else if((a==b)||(b==c)||(a==c))  等腰三角形判定

下面就P1:if(a==b&&b==c) 进行MC/DC覆盖

下面就P2:else if((a==b)||(b==c)||(a==c)) 进行MC/DC覆盖

（8）基本路径覆盖

圈复杂度：15（条边）-12（个节点）+ 2 = 5 

基本路径集
路径1：1—2—3—4—10
路径2：1—2—3—5—6—10
路径3：1—2—3—5—7—8—10
路径4：1—2—3—5—7—9—10

设计测试用例

（9）数据流覆盖

程序的控制流图

计算相关定义、引用集合、DU(定义/引用)路径

结点的定义、引用变量 

边的引用变量 

DU(定义/引用)路径

基于代码的覆盖——数据流覆盖

共15条DU路径，5条唯一
[1,2]
[3,4,2]
[1,2,5]
[1,2,5,7]
[1,2,5,7,9]

测试用例:0 0 0
测试路径：1-2-3-4-2
覆盖的DU路径：[1,2] [3,4,2]

测试用例:3 4 5
测试路径：1-2-5-7-9-11-12
覆盖的DU路径：[1,2,5] [1,2,5,7] [1,2,5,7,9]

（10）变异覆盖

变异体一：

与源代码相比，第3行被改变，即由a<1||a>200||b<1||b>200||c<1||c>200变成a>200||b<1||b>200||c<1||c>200

void test_tir_by4(int a,int b,int c)
{
    while(a>200||b<1||b>200||c<1||c>200)
    {
        cout<<"输入的值不符合条件，请重新输入："<<endl;
        cin>>a>>b>>c;
    }
    if((a+b<=c)||(b+c<=a)||(a+c<=b))
    {
        cout<<"非三角形"<<endl;
    }
    else
    {
        if(a==b&&b==c)
            cout<<"等边三角形"<<endl;
        else if((a==b)||(b==c)||(a==c))
            cout<<"等腰三角形"<<endl;
        else
            cout<<"是三角形"<<endl;
    }
}

变异体二：

与源代码相比，第8行的第一个条件被改变，即a+b<=c变成a+b>=c

void test_tir_by1(int a,int b,int c)
{
    while(a<1||a>200||b<1||b>200||c<1||c>200)
    {
        cout<<"输入的值不符合条件，请重新输入："<<endl;
        cin>>a>>b>>c;
    }
    if((a+b>=c)||(b+c<=a)||(a+c<=b))
    {
        cout<<"非三角形"<<endl;
    }
    else
    {
        if(a==b&&b==c)
            cout<<"等边三角形"<<endl;
        else if((a==b)||(b==c)||(a==c))
            cout<<"等腰三角形"<<endl;
        else
            cout<<"是三角形"<<endl;
    }
}

变异体三：

与源代码相比，第14行被改变，即由a==b&&b==c变成a==b&&b==c&&c==a

void test_tir_by2(int a,int b,int c)
{
    while(a<1||a>200||b<1||b>200||c<1||c>200)
    {
        cout<<"输入的值不符合条件，请重新输入："<<endl;
        cin>>a>>b>>c;
    }
    if((a+b<=c)||(b+c<=a)||(a+c<=b))
    {
        cout<<"非三角形"<<endl;
    }
    else
    {
        if(a==b&&b==c&&c==a)
            cout<<"等边三角形"<<endl;
        else if((a==b)||(b==c)||(a==c))
            cout<<"等腰三角形"<<endl;
        else
            cout<<"是三角形"<<endl;
    }
}

变异体四：

与源代码相比，第16行被改变，即由(a==b)||(b==c)||(a==c)变成(a==b)||(b==c)

void test_tir_by3(int a,int b,int c)
{
    while(a<1||a>200||b<1||b>200||c<1||c>200)
    {
        cout<<"输入的值不符合条件，请重新输入："<<endl;
        cin>>a>>b>>c;
    }
    if((a+b<=c)||(b+c<=a)||(a+c<=b))
    {
        cout<<"非三角形"<<endl;
    }
    else
    {
        if(a==b&&b==c)
            cout<<"等边三角形"<<endl;
        else if((a==b)||(b==c))
            cout<<"等腰三角形"<<endl;
        else
            cout<<"是三角形"<<endl;
    }
}

变异体改变汇总

M1:第03行由     a<1||a>200..            变成    a>200..
M2:第08行由     a+b<=c                  变成    a+b>=c
M3:第14行由     a==b&&b==c              变成    a==b&&b==c&&c==a
M4:第16行由     (a==b)||(b==c)||(a==c)  变成    (a==b)||(b==c)

测试用例集

测试执行结果

测试用例集的充分性

变异体分析

变异体M1:
源程序(a<1||a>200..)变成a>200少了对于a<1的判定，所以当b、c满足条件时,会产生错误，对于测试用例0 3 4产生影响。

变异体M2:
源程序(a+b<=c)变成(a+b>=c)改变了判定条件，使得大多是的三角形判定失败，对很多用例产生了影响。

变异体M3:
源程序(a==b&&b==c)变成(a==b&&b==c&&c==a)，但是由于前两个条件保证了第三个条件的成立性，所以变异体程序对结果没有影响，是等价变异体

变异体M4:
源程序((a==b)||(b==c)||(a==c))变成((a==b)||(b==c))，对于某些等腰三角形的判定产生了影响，比如用例4 3 4 会被误判为普通三角形。