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基于可行路径的测试用例自动生成方法研究

【摘要】:软件测试是软件开发中必不可少的过程,它也是确保软件质量的有效方法。目前,软件测试倾向于采用自动化过程。软件自动化测试可以降低开发成本并且提高测试效率,然而测试用例自动生成是软件自动化测试的重要组成部分。测试用例的生成现存多种方法,但是目前应用最广、效率最高的是基于元启发式算法的方法。测试用例生成的效率与待测程序的路径密切相关。本文主要基于待测程序的可行路径进行测试用例生成的研究,首先基于现有的关键路径表示法提出了改进,接下来对花朵授粉算法提出了两点优化,然后将它们结合成一种测试用例生成模型。本文的主要工作如下:首先研究了关键点路径表示法并且分析它的可行性与限制性,针对方法的限制性提出了一种可行路径表示法。该方法符合本文的研究目的,并且使用简化的插桩手段对待测程序进行插桩。可行路径表示法是一种静态方法,在对待测程序进行实验前,通过使用该方法对待测程序进行路径分析得到程序的具体路径信息,使用逆向符号执行技术对可行路径集进行可行性再度量,最终得到程序的可行路径集。然后研究了花朵授粉算法,由于花朵授粉算法在自适应性、优化精度、收敛速度和陷入局部极值等方面都存在许多不足。为了解决花朵授粉算法的诸多弊端,本文提出了一种新型改良的花朵授粉算法(NMFPA)。新算法的两处优化分别是为所有种群成员生成全局方向、构建一组适应度函数的最优解向量,并且通过实验验证了算法的优越性。最后对本文提出的算法进行适用性和高效性验证。选取四个复杂程度不同的待测程序在MATLAB中进行仿真实验,选取两种改进的元启发式算法与本文的算法进行对比。实验结束后分别从平均消耗时间、平均迭代次数和可行路径的平均分支覆盖率这三个指标进行对比分析,最终验证了本文算法的优越性。

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