Линейная кодовая последовательность и переход

Линейная последовательность и переход кода ( LCSAJ ), в широком смысле, — метод программного анализа, используемый для идентификации структурных единиц в тестируемом коде. Его основное использование связано с динамическим анализом программного обеспечения, чтобы помочь ответить на вопрос «Какого объема тестирования достаточно?». Динамический анализ программного обеспечения используется для измерения качества и эффективности данных тестирования программного обеспечения, при этом количественная оценка выполняется в единицах структурных единиц тестируемого кода. При использовании для количественной оценки структурных единиц, задействованных в заданном наборе тестовых данных, динамический анализ также называется анализом структурного покрытия .

В более узком смысле LCSAJ — это четко определенная линейная область программного кода. В этом смысле LCSAJ также называют JJ-path , что означает путь перехода.

История

Метод анализа LCSAJ был разработан профессором Майклом Хеннеллом для оценки качества математических библиотек, от которых зависели его области ядерной физики исследования в в Ливерпульском университете . Позже профессор Хеннелл основал компанию Liverpool Data Research Associates (LDRA) для коммерциализации испытательного стенда программного обеспечения, созданного для этой работы, в результате чего был создан продукт LDRA Testbed .

LCSAJ был представлен в 1976 году. теперь также называется путем перехода к переходу (JJ-путь). Его также назвали «Вкладом Ливерпуля в глупые аббревиатуры и шутки».

Определение и характеристики LCSAJ как кодового региона

LCSAJ — это фрагмент пути программного кода, состоящий из последовательности кода (линейной кодовой последовательности), за которой следует переход потока управления, и состоит из следующих трех элементов:

• начало линейной последовательности исполняемых операторов
• конец линейной последовательности
• целевая линия, на которую передается поток управления в конце линейной последовательности.

В отличие от (максимальных) базовых блоков , LCSAJ могут перекрываться друг с другом, поскольку переход (выход) может произойти в середине LCSAJ, хотя в середине базового блока он не допускается. В частности, условные переходы генерируют перекрывающиеся LCSAJ: один, который проходит до момента, когда условие оценивается как ложное, и другой, который заканчивается в переходе, когда условие оценивается как истинное (пример, приведенный ниже в этой статье, иллюстрирует такое возникновение). Согласно монографии 1986 года, LCSAJ обычно были в четыре раза больше базовых блоков.

Формальное определение LCSAJ можно дать с точки зрения основных блоков следующим образом:

последовательность из одного или нескольких последовательно пронумерованных базовых блоков p , ( p +1), ..., q кодовой единицы, за которой следует переход потока управления либо из кода [единицы], либо к базовому блоку с номером r , где r ≠( q +1), и либо p = 1, либо существует переход потока управления на блок p из какого-либо другого блока в модуле. (Базовый блок, к которому может быть выполнен такой переход потока управления, называется целью перехода [LCSAJ].)

Согласно учебнику Йоргенсена 2013 года, за пределами Великобритании и литературы ISTQB то же самое понятие называется DD-path .

Коэффициент эффективности теста

Показатели анализа покрытия используются для оценки объема проведенного тестирования. Самый основной показатель — это доля выполненных операторов, Коэффициент эффективности тестирования 1 (TER1):

$TER_{\text{1}}={\frac {\text{number of statements executed by the test data}}{\text{total number of executable statements}}}$

Также могут быть сгенерированы показатели покрытия более высокого уровня, в частности:

$TER_{\text{2}}={\frac {\text{number of control-flow branches executed by the test data}}{\text{total number of control-flow branches}}}$

$TER_{\text{3}}={\frac {\text{number of LCSAJs executed by the test data}}{\text{total number of LCSAJs}}}$

Эти показатели удовлетворяют чистой иерархии: при достижении TER3 = 100% следует, что TER2 = 100% и TER1 = 100% также были достигнуты.

Обе метрики TER1 и TER2 использовались в начале 1970-х годов, а третья датируется концом 1970-х годов. Требование достижения TER1 = 100% было уровнем, первоначально выбранным для стандарта авионики DO-178, пока в 1992 году он не был дополнен дополнительным требованием MCDC ( модифицированное покрытие условий/решений ). Более высокие уровни TER3 = 100% были предусмотрены для многих других проектов, включая аэрокосмическую, телефонную и банковскую сферу. Одна из практических проблем использования TER3 заключается в том, что многие LCSAJ никогда не могут быть выполнены из-за содержащихся в них конфликтующих условий.

Пример

Рассмотрим следующий код C:

#include    <stdlib.h>
#include    <string.h>
#include    <math.h>

#define MAXCOLUMNS  26
#define MAXROW      20
#define MAXCOUNT    90
#define ITERATIONS  750

int main (void)
{
    int count = 0, totals[MAXCOLUMNS], val = 0;

    memset (totals, 0, MAXCOLUMNS * sizeof(int));

    count = 0;
    while ( count < ITERATIONS )
    {
        val = abs(rand()) % MAXCOLUMNS;
        totals[val] += 1;
        if ( totals[val] > MAXCOUNT )
        {
            totals[val] = MAXCOUNT;
        }
        count++;
    }
    
    return (0);

}

Из этого примера видно, что базовый блок, идентифицируемый тройкой LCSAJ, может охватывать точку принятия решения, отражая условия, которые должны иметь место для выполнения LCSAJ. Например, LCSAJ 2 для приведенного выше примера включает в себя while заявление, в котором условие (count < ITERATIONS) оценивается как истина.

С каждой строкой кода связана «плотность» LCSAJ; строка 17, например, появляется в 6 уникальных LCSAJ, т.е. ее плотность LCSAJ равна 6. Это полезно при оценке удобства сопровождения кода; Если необходимо изменить строку кода, то плотность указывает на то, на сколько LCSAJ повлияет это изменение.

Уровень покрытия TER3 = 100% будет достигнут, если используемые тестовые данные вызовут выполнение каждого из этих LCSAJ хотя бы один раз.