面向对象语言编译器自动测试工具.pdf

1、第22卷 第5期2002年10月北 京 理 工 大 学 学 报JOurnal Of Beijing Institute Of TechnOlOgyVOl. 22 NO. 5Oct. 2002文 章 编 号; 1001-0645(2002)05-0608-03面 向 对 象 语 言 编 译 器 自 动 测 试 工 具黄 湘 武陈 英霍 欣 刚严 伟(北 京 理 工 大 学 计 算 机 科 学 与 工 程 系北 京100081)摘 要;针 对 面 向 对 象 语 言 编 译 器 的 自 动 测 试 问 题结 合 实 际 项 目研 究 了 面 向 对 象 语 言 编 译 器 自 动 测 试 工 具(

2、简称O-OCTT)设 计 与 实 现 涉 及 的 有 关 理 论 和 技 术 的 关 键 点阐 述 了O-OCTT的 系 统 目 标 定 位.在 对 传 统 编 译 器 的测 试 模 式 进 行 分 析 与 比 较 的 基 础 上提 出 并 设 计 了O-OCTT的 测 试 策 略,测 试 模 式 和 体 系 结 构.提 出 的 可 行 的O-OCTT的 实 现 机 制测 试 用 例 产 生 策 略 及 引 入 的 插 件 式 设 计 思 想使O-OCTT可 适 用 于 多 种 面 向 对 象 编 译 器 的测 试.关 键 词;面 向 对 象;编 译 器;软 件 测 试;自 动 测 试中 图

3、分 类 号; T 302文 献 标 识 码; AAn Object-Oriented Programming Language Compiler Test Tool-UANG Xiang-wu C-EN ing -UO Xin-gang AN Wei(Dept. Of COmputer Science and Engineering Beijing Institute Of TechnOlOgy Beijing 100081 China)Abstract; An Object-Oriented prOgramming language cOmpiler test tOOl (O-OCTT) i

4、s designedand implemented. The traditiOnal test mOdel Of cOmpiler is referred tO and the cOncept Of O-OCTT test mOdel is intrOduced. lug-in design is alsO made use Of. SO O-OCTT is nOt Only usedfOr the testing Of C+ + cOmpiler but alsO fOr sOme Other Object-Oriented prOgramming languagecOmpilers.Key

5、 words; Object-Oriented; cOmpiler; sOftware test; autOmatic testing收 稿 日 期; 2001 11 27作 者 简 介;黄 湘 武(1970-) 男硕 士 生;陈 英(1954-) 女教 授.鉴 于 传 统 的 手 工 测 试 无 法 满 足 高 效 率 和 高 质 量编 译 器 的 开 发 要 求使 得 自 动 产 生 测 试 用 例 及 自 动执 行 测 试 过 程 成 为 编 译 器 测 试 研 究 的 趋 势.编 译 器测 试 方 法 一 直 备 受 开 发 人 员 和 研 究 人 员 关 注已 有的 一 些 编 译

6、器 测 试 方 法大 都 针 对 面 向 过 程 语 言 编译 器.近 年 来由 于 面 向 对 象 语 言 的 流 行 和 应 用面向 对 象 语 言 编 译 器 测 试 方 法 也 在 不 断 发 展.面 向 对 象 编 译 器 测 试 工 具简 称O-OCTT 实现 了C+ +编 译 器 测 试 用 例 的 自 动 生 成 及 测 试 过 程的 自 动 化.作 者 针 对 面 向 对 象 语 言 编 译 器 的 自 动 测试 问 题研 究 了O-OCTT的 测 试 策 略,测 试 模 式 和体 系 结 构.1 O-OCTT系 统 目 标O-OCTT针 对 流 行 的 面 向 对 象 语

7、言ANSIC+ + 测 试 方 法 定 位 于 对 编 译 器 兼 顾 宽 度 测 试 和 深度 测 试 的 确 认 性 测 试系 统 功 能 支 持 测 试 用 例 的 自动 生 成 和 输 出 及 自 动 控 制 执 行.系 统 目 标 定 位 如 下;D测 试 用 例 自 动 生 成.系 统 能 由 用 户 根 据 目 标机 的 特 性 和 测 试 要 求 定 制 产 生 测 试 用 例;保 证 测 试用 例 的 正 确 性;宽 度 测 试 支 持 对ANSI C+ +较 全 面的 语 法 语 义 覆 盖;深 度 测 试 支 持 测 试 用 例 的 随 机 性和 任 意 性测 试 自 动

8、 执 行 控 制系 统 既 能 完 成 自 动 触 发运 行 测 试 用 例9也 能 人 工 干 预 测 试 过 程9自 动 进 行 测试 过 程 的 信 息 采 集9自 动 比 较 分 析 并 报 告 测 试 结 果系 统 界 面 友 好9易 操 作9既 提 供 图 形 界 面9又提 供 命 令 行 操 作系 统 设 计 灵 活9可 方 便 地 增 加 新 的 功 能 和 扩充 新 的 语 言 特 性9而 不 破 坏 原 系 统 的 结 构系 统 约 束,测 试 用 例 具 有 代 表 性9覆 盖 面 向对 象 源 程 序 的 主 要 特 点9生 成 的 测 试 用 例 规 模 适 当9以

9、保 障 编 译 器 的 正 常 运 行 和 适 应 编 译 器 运 行 环 境9测 试 结 果 具 有 可 判 定 性90 -0 CTT适 应 的 环 境,W1ndowS (NT9 9X92OOO 9UNIX9LINUX 测 试 用 例 产 生 策 略,用 例 能 尽 可 能 多 地 找 出 编译 器 中 的bug(用 例 要 有 一 定 的 复 杂 性9用 例 既 要有 宽 度 覆 盖9又 要 有 深 度 覆 盖19用 例 的 产 生 既 要 有随 机 性9又 要 有 系 统 性9用 例 规 模 适 当9仅 产 生 有 效用 例9方 便 生 成 测 试 日 志9测 试 结 果 的 可 判 定

10、 性9方便 追 溯 问 题 的 起 源9快 速 查 找bug9适 当 兼 顾 复 用机 制2 O-OC 设 计 模 式 与 测 试 支 持 过 程2.1传 统 的 编 译 器 测 试 模 式传 统 的 编 译 器 测 试 模 式 如 图1所 示2其 测 试过 程 是9首 先 根 据 源 语 言 的 语 法 规 则9按 照 某 种 算法9设 计 测 试 程 序 生 成 器9该 测 试 程 序 生 成 器 能 自 动产 生 测 试 程 序(测 试 用 例然 后 用 待 测 的 编 译 器 编译 这 些 测 试 用 例由 于 自 动 产 生 的 测 试 用 例 中 包 含期 待 的 测 试 结 果9

11、因 而9运 行 这 些 编 译 好 的 测 试 程序9将 其 运 行 结 果 与 期 待 的 结 果 进 行 比 较9即 可 得 出测 试 结 论在 这 种 编 译 器 测 试 模 式 下9若 选 择 适 当 的 测 试用 例 生 成 算 法9能 根 据 语 言 的 语 法 规 则 自 动 产 生 编译 器 测 试 用 例9覆 盖 全 部 语 法由 于 测 试 程 序 中 本 身包 含 了 期 待 的 测 试 结 果9因 而 能 方 便 地 进 行 测 试 结果 的 比 较9易 实 现 测 试 自 动 化2.2传 统 编 译 器 测 试 模 式 存 在 的 问 题上 述 模 式 对 于 面 向

12、 过 程 语 言 编 译 器 的 测 试 来 说是 行 之 有 效 的9但 是 对 于 面 向 对 象 语 言 编 译 器 的 测试 有 明 显 的 局 限 性传 统 测 试 模 式 的 不 足 主 要 体现 在,D不 能 覆 盖 面 向 对 象 语 言 的 全 部 语 义强 调 编 译 器 的 宽 度 测 试9忽 视 深 度 测 试测 试 用 例 生 成 器 的 设 计 复 杂例 如9A.S Boujarwah所 研 制 的Java语 言 编 译器 测 试 工 具 就 是 遵 循 这 种 模 式394Boujarwah等 人改 进Purdom的 编 译 器 测 试 算 法9产 生Java测

13、试 程序用 该 方 法 产 生 的 测 试 程 序 比 较 简 单9并 且 能 覆 盖全 部Java语 法但 是9由 于Java语 言 是 一 种 面 向 对象 语 言9其 语 义 规 则 复 杂9并 没 有 找 到 一 种 好 的 方 法来 覆 盖Java语 义因 此 只 能 用 手 工 方 法 完 成 对 语 义的 覆 盖9使 得 测 试 的 全 面 性 和 有 效 性 难 以 保 障在 这 种 测 试 模 式 中9由 于 测 试 用 例 中 必 须 包 含预 期 的 测 试 结 果9而 面 向 对 象 语 言 的 语 义 规 则 复 杂9且 无 法 用 形 式 化 方 法 描 述9因 而

14、 产 生 测 试 用 例 时 不得 不 引 入 大 量 的 手 工 设 计 成 分在 产 生 测 试 用 例 时9既 要 覆 盖 全 部 语 义 规 则9又 要 为 每 一 种 语 义 规 则 产生 预 期 的 结 果因 此9用 手 工 方 法 产 生 的 测 试 用 例 无法 保 证 对 语 义 的 全 部 覆 盖9同 时 也 使 测 试 用 例 生 成器 的 设 计 变 得 极 为 复 杂传 统 的 测 试 模 式 由 于 强 调 编 译 器 的 宽 度 测 试9忽 视 深 度 测 试9因 此 虽 然 能 有 效 地 测 试 出 编 译 器 前端 错 误9但 是 很 难 发 现 编 译 器

15、 后 端 错 误9导 致 对 编 译器 测 试 的 不 完 全2.3 O-OC 测 试 模 式导 致 传 统 测 试 模 式 不 足 的 根 本 原 因 在 于9测 试用 例 中 包 含 了 预 想 的 测 试 结 果如 果 在 产 生 的 测 试用 例 中 不 加 入 预 想 测 试 结 果9则 上 述 不 足 可 以 消 除但 由 此 带 来 的 新 问 题 是 无 法 进 行 测 试 结 果 的 比 较9O6第5期 黄 湘 武 等,面 向 对 象 语 言 编 译 器 自 动 测 试 工 具若 在 测 试 过 程 中 增 加 一 个 性 能 稳 定 的 参 考 编 译 器,问 题 则 可

16、迎 刃 而 解.面 向 对 象 编 译 器 测 试 模 式(O-OCTT测 试 模 式),就 是 基 于 这 一 思 想 对 传 统 的 测试 模 式 进 行 了 改 进.O-OCTT测 试 模 式 在 产 生 测 试 用 例 时,既 考 虑了 宽 度 测 试,又 考 虑 了 深 度 测 试,同 时,在 测 试 用 例中 不 包 含 期 待 的 测 试 结 果.测 试 过 程 如 图2所 示,根据 面 向 对 象 语 言 语 法 规 则,使 用 一 种 随 机 算 法,设 计测 试 程 序 生 成 器,随 机 产 生 测 试 程 序(即 测 试 用 例),然 后 用 待 测 编 译 器 编 译

17、 该 测 试 程 序.若 编 译 通 过,再在 目 标 机 上 运 行,得 到 一 个 运 行 结 果.另 一 方 面,用一 个 性 能 稳 定 的 参 考 编 译 器 编 译 同 一 测 试 程 序,在同 一 目 标 机 上 运 行,得 到 另 一 个 运 行 结 果.比 较 两 者运 行 结 果,得 出 测 试 结 论.O-OCTT测 试 模 式 由 于 只 考 虑 产 生 有 效 的 测试 用 例,且 测 试 用 例 中 不 包 含 预 期 的 测 试 结 果,因 而可 以 降 低 测 试 用 例 生 成 器 的 设 计 难 度,提 高 生 成 测试 用 例 的 随 机 性 与 灵 活

18、性.基 于 上 述 思 想 的O-OCTT编 译 器 测 试 模 式 有 以 下 优 点,D根 据 语 言 的 语 法语 义 规 则 自 动 产 生 编 译 器测 试 用 例.产 生 的 测 试 用 例 既 能 覆 盖 全 部 语 法,又 能 覆盖 全 部 语 义.既 考 虑 了 宽 度 测 试 又 考 虑 了 深 度 测 试.D能 灵 活 地 产 生 测 试 用 例.易 实 现 测 试 过 程 自 动 化.测 试 更 加 有 效.3 CTT实 现 机 制O-OCTT的 实 现 是 基 于C+ +编 译 器 的,但 其设 计 并 不 局 限 于C+ +编 译 器,它 具 有 良 好 的 可 扩

19、展 性.O-OCTT由 用 例 生 成 器 和 自 动 测 试 器 两 大 部分 组 成.如 图3所 示.其 中 用 例 生 成 器 是 系 统 的 主 要 部 分. O-OCTT的 用 例 生 成 器 采 用 插 件 式 设 计,由 核 心 部 分外 围 输入相 关 接 口 及 用 例 输 出 等 部 分 组 成.核 心 部 分 包 括表 达 式语 句类 对 象函 数 等 的 产 生.外 围 输 入 包 含语 言 的 语 法 语 义 规 则目 标 机 的 规 则用 户 测 试 要 求等.相 关 接 口 连 接 着 核 心 与 外 围 输 入.用 例 输 出 部分 将 产 生 的 中 间 结

20、果 格 式 化 后 生 成 规 范 的 测 试 用 例输 出.如 图4所 示.O-OCTT的 用 例 生 成 器 采 用 插 件 式 设 计,其 主要 优 点 是,D针 对 不 同 语 言 编 译 器 的 测 试,若 要 生 成 不 同的 测 试 用 例,只 需 改 变 语 言 规 则 及 相 关 接 口,而 不 需改 动 核 心 部 分,更 不 需 重 新 设 计 系 统.对 于 面 向 不 同 目 标 机 的 编 译 器 的 测 试,可 改变 目 标 机 描 述 及 相 关 接 口 即 可 实 现.由 于O-OCTT用 例 生 成 器 的 上 述 优 点,使 系 统只 需 做 小 修 改,

21、便 可 方 便 实 现 对等 其 它 面 向 对象 语 言 编 译 器 的 测 试.(下 转 第614面)016北 京 理 工 大 学 学 报 第22卷参 考 文 献,1 Sandhu R, Coyne E, Feinstein , et al. Role-basedaccess control modelJ. IEEE Computer, 1996, 29(2D, 38-47.2 Sandhu R, Ferraiolo D, Kuhn R. The NIST modelfor role-based access control, Towards a unified stan-dard Z.

22、The Fifth ACM Workshop on Role-BasedAccess Control, Berlin, 2000.3 Sandhu R, Munawer . The ARBAC99 model for ad-ministration of roles EB/OL. http, www. list.gmu. edu/conference-papers. htm, 2000-11-01/2001-03-08.4 Goh C, Baldwin A. Towards a more complete modelof roleZ. The Third ACM Workshop on Rol

23、e-BasedAccess Control, Fairfax, VA, 1998.5 Moffett D, Lupu C. The uses of role hierarchies inaccess controlZ. 4th ACM Workshop on RBAC,Fairfax, VA, 1999.6 Osborn S, Sandhu R, Munawer . Configuring role-based access control to enforce mandatory and discre-tionary access control policiesJ. ACM Transac

24、tionson Information and System Security, 2000, 3, 85 -106.(上 接 第610面D4结 束 语面 向 对 象 语 言 及 其 编 译 器 的 特 点 决 定 了O-OCTT系 统 的 目 标 定 位.基 于 明 确 的 系 统 目 标, O-OCTT没 有 采 用 传 统 的 测 试 模 式,而 是 采 用 了 新 的测 试 模 式O-OCTT测 试 模 式. O-OCTT的 插 件式 设 计,使 其 可 用 于 多 种 面 向 对 象 编 译 器 的 测 试,而不 仅 仅 局 限 于C-编 译 器,提 高 了 系 统 的 通 用 性.参

25、 考 文 献,1郑 人 杰.计 算 机 软 件 测 试 技 术M.北 京,清 华 大 学 出版 社, 1992.Zheng Renjie. Computer software testing technologyM. Beijing, Tsinghua University Press, 1992. (inChineseD2 Boujarwah A S, Saleh K. Compiler test case genera-tion methods, A survey and assessmentJ. Informa-tion and Software Technology, 1997, 39

26、, 617-625.3 Boujarwah A S, Saleh K, Al-Dallal J. Testing syntaxand semantic coverage of Java language compilersJ.Information and Software Technology, 1999, 41, 15-28.4 Chen uoyan, Tse T , Deng yuetang. ROCS, Anobject-oriented class-level testing system based on therelevant observable contexts techni

27、gueJ. Informa-tion and Software Technology, 2000, 42, 677-686.5舒 智 勇,包 晓 露,焦 跃 等.软 件 测 试 自 动 化 技 术 与 实例 评 解M.北 京,电 子 工 业 出 版 社, 2000.40-50.Shu Zhiyong, Bao xiaolu, Jiao yue. Software test au-tomation technology and case study M . Beijing,Publishing ouse of Electronics Industry, 2000. 40-50.(in Chine

28、seD416北 京 理 工 大 学 学 报 第22卷面向对象语言编译器自动测试工具作者： 黄湘武， 陈英， 霍欣刚， 严伟作者单位： 北京理工大学,计算机科学与工程系,北京,100081刊名： 北京理工大学学报英文刊名： JOURNAL OF BEIJING INSTITUTE OF TECHNOLOGY年，卷(期)： 2002,22(5)被引用次数： 4次参考文献(5条)1.舒智勇;包晓露;焦跃 软件测试自动化技术与实例评解 20002.Chen Huoyan;Tse T H;Deng Yuetang ROCS: An object-oriented class-level testing

29、system based on therelevant observable contexts technique外文期刊 2000(10)3.Boujarwah A S;Saleh K;Al-Dallal J Testing syntax and semantic coverage of Java language compilers外文期刊 1999(1)4.Boujarwah A S;Saleh K Compiler test case generation methods: A survey and assessment外文期刊19975.郑人杰 计算机软件测试技术 1992引证文献(4条)1.饶彦.陈伟 基于编译器控制流结构测试用例的生成期刊论文-计算机时代 2005(4)2.杨乔 逻辑组态软件中编译器的设计与实现学位论文硕士 20053.陈英.黄菲.么博迪.史晋.孙文灿 O-OCTT的多语言功能扩展研究期刊论文-北京理工大学学报 2004(9)4.孙文灿.陈英.史晋.黄菲 O_OCTT平台测试用例的自动生成期刊论文-计算机应用 2003(12)本文链接：http:/