素数判断程序测试范例.docx
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素数判断程序测试范例
问题描述：
键盘输入m和n（10相应代码：
#include
#include
usingnamespacestd;
intmain（）
{
intm,n,i;
staticintk=0;
cout<<"输入m,m（其中10cin>>m>>n;
while（m<=10||m>=n||n>2000）
{
cout<<"输入数据有误，请再次输入：
"<cout<<"输入m,m（其中10cin>>m>>n;
}
for（i=m;i<=n;i++）
{
intx=（int）sqrt（（double）i）;
for（intj=2;j<=x;j++）
{
if（i%j==0）
{
break;
}
elseif（j==x）
{
cout<k++;
if（k%2==0）
cout<}
else
continue;
}
}
cout<return0;
}
一．控制流测试
1、控制流图如下:
2、根据以上控制流图：
因为控制流的1-2-3-2部分为用户输入的m,n的重复赋值过程，与输入数据密切相关且每次取值不同，关系到控制流测试，所以将此独立出来：
以为节点“2”的复合谓词为或的关系，全为false时只有一种情况，而为true时有7种情况，对“2”的复合谓词（m<=10||m>=n||n>2000）为真假时其表1如下：
设A:
m<=10;B:
m>=n;C:
n>2000
情况
A
B
C
节点2
1
T
T
T
T
2
T
T
F
T
3
T
F
F
T
4
T
F
T
T
5
F
T
T
T
6
F
T
F
T
7
F
F
T
T
8
F
F
F
F
但是对于节点“2”的情况，并非所有可能都会取到，因为当A为真时，就不会执行B，依此，生成下表2：
情况
A
B
C
节点2
1
T
-
-
T
2
F
T
-
T
3
F
F
T
T
4
F
F
F
F
根据表2，得出此部分的取值及路径为：
M
N
路径
备注
8
3
1-2（T）-3-2---
A=T,B=T,C=F
12
3000
1-2（T）-3-2---
A=F,B=F,C=T
11
13
1-2（F）-4---
A=F,B=F,C=F
12
3
1-2（T）-3-2
Z=F,B=T.C=F
3、当节点“2”取F时，对整体取路径达到谓词覆盖标准有：
M
N
路径
11
13
1-2（F）-4-5（T）-6-7-8（T）-9（F）-10（F）-13-16-8（T）-9（F）-10（T）-12-14（F）-16-8（F）-17-5（T）-6-7-8（T）-9（T）-11-17-5（T）-6-7-8（T）-9（F）-10（F）-13-16-8（T）-9（F）-10（T）-12-14（T）-15-16-8（F）-17-5（F）-18-19
以上路径可以看出，对于单一谓词---节点5,8,9,10,14均取到T,F,加之节点2之前的取值，所有谓词均达到覆盖标准，所以此控制流测试达到谓词覆盖标准。
对于其他区间内的m,n，路径内循环次数增加，但内部循环路径相同。
二．数据流测试
1、数据流图：
2、根据数据流图，得出节点的def（）和c-use（）集合：
节点
Ded（i）
C-use（i）
1
{m,n,i,k}
{}
2
{}
{}
3
{m,n}
{}
4
{i}
{m}
5
{}
{}
6
{x}
{i}
7
{}
{}
8
{}
{}
9
{j}
{}
10
{}
{}
11
{}
{}
12
{i}
{i}
13
{}
{}
14
{}
{}
15
{k}
{k}
16
{}
{}
17
{}
{}
18
{}
{}
19
{j}
{j}
3、找出边的谓词和p-use集合
边（i,j）
Predicate（i,j）
p-use（i）
（1,2）
true
{}
（2,3）
{m<=10||m>=n||n>2000}
{m,n}
（3,2）
true
{}
（2,4）
~{m<=10||m>=n||n>2000}
{m,n}
（4,5）
true
{}
（5,6）
（i{i,n}
（5,7）
~（i{i,n}
（7,8）
true
{}
（6,9）
true
{}
（9,10）
true
{}
（10,11）
（j<=x）
{i,j}
（10,12）
~（j<=x）
{i.j}
（12,5）
true
{}
（11,14）
~（i%j==0）
{j,x}
（11,13）
（i%j==0）
{j,x}
（13,12）
true
{}
（14,16）
~（j==x）
{j,x}
（14,15）
（j==x）
{j,x}
（15,17）
true
{}
（16,19）
true
{}
（17,19）
~（k%2）==0
{k}
（17,18）
（k%2）==0
{k}
（19,10）
true
{}
4.根据代码，可知共有变量i,j,k，不列举其all-c-use和all-p-use.直接写出其all-uses,其循环次数不一定只有一次，因为循环时内部路径相同，都写出来路径太长太繁琐，所以以一次为基准，循环不定，可以是任意次。
对于变量i：
节点1,4,12有其定义，节点6,12有其c-use，边（5,6）,（5,7）,（11,13）,（11,14）有其p-use,所以包含其all-p-use和其all-c-use的即为其all-uses:
1-2-4-5-6-9-10-12-5-7-8;
1-2-4-5-6-9-10-11-13-12-5-7-8;
1-2-4-5-6-9-10-11-14-15-17-19-10-12-5-7-8;
1-2-4-5-6-9-10-11-14-15-17-18-19-10-12-5-7-8;
1-2-4-5-6-9-10-11-14-15-17-16-19-10-12-5-7-8;
1-2-3-2-4-5-6-9-10-12-5-7-8;
1-2-3-2-4-5-6-9-10-11-13-12-5-7-8;
1-2-3-2-4-5-6-9-10-11-14-15-17-19-10-12-5-7-8;
1-2-3-2-4-5-6-9-10-11-14-15-17-18-19-10-12-5-7-8;
1-2-3-2-4-5-6-9-10-11-14-15-17-16-19-10-12-5-7-8;
对于变量j：
节点9,19有其定义，节点19有其c-use，边（10,11）,（10,12）,（11,13）,（11,14）（14,16）,（14,15）有其p-use,所以包含其all-p-use和其all-c-use的即为其all-uses:
1-2-4-5-6-9-10-11-14-16-19-10-12-5-7-8;
1-2-4-5-6-9-10-11-14-15-17-18-19-10-12-5-7-8;
1-2-4-5-6-9-10-00-14-15-17-19-10-12-5-7-8;
1-2-3-2-4-5-6-9-10-11-14-16-19-10-12-5-7-8;
1-2-3-2-4-5-6-9-10-11-14-15-17-18-19-10-12-5-7-8;
1-2-3-2-4-5-6-9-10-00-14-15-17-19-10-12-5-7-8;
对于变量k：
节点1,15有其定义，节点15有其c-use，边（17,18）,（17,19）有其p-use,所以包含其all-p-use和其all-c-use的即为其all-uses:
1-2-4-5-6-9-10-11-14-15-17-18-19-10-12-5-7-8;
1-2-3-2-4-5-6-9-10-11-14-15-17-18-19-10-12-5-7-8;
综上：
综上，变量k,i,j均包含的路径，即最后确定的数据流路径只有两条:
其中的循环次数根据需要而定。
路径1：
1-2-4-5-6-9-10-11-14-15-17-18-19-10-12-5-7-8;
路径2：
1-2-3-2-4-5-6-9-10-11-14-15-17-18-19-10-12-5-7-8;
其对应的控制流路径为（其中的路径编号均为控制流图编号依此生成谓词解释）：
1-2（F）-4-5（T）-6-7-8（T）-9（F）-10（T）-12-14（T）-15-16-8（F）-17-5（F）-18-19；
1-2（T）-3-2（F）-4-5（T）-6-7-8（T）-9（F）-10（T）-12-14（T）-15-16-8（F）-17-5（F）-18-19
5、路径谓词解释为（以路径1为例）：
节点
节点描述
解释描述
1
初始化m,n,i,k=0;
2（F）
M<=10||m>=n||n>2000;?
104
i=m;
i=m;
5（T）
ii6
Intx=（int）sqrt（double（i））
Intx=（int）sqrt（double（m））
7
Intj=2;
J=2
8（T）
J<=x?
J<=（int）sqrt（double（m））
9（F）
I%j==0?
M%2!
=0
10（T）
J==x?
2==（int）sqrt（double（m））
12
Cout<Cout<14（T）
k%2==0?
1%2!
=0
15
Cout<16
J++
J=3
8（F）
J<=x?
J>（int）sqrt（double（m））
17
I++
I=m+1
5（F）
II>=n
18
Cout<19
Return0;
6、推导出路径谓词表达式为：
1
102
i3
J<=（int）sqrt（double（m））.....true
4
M%2!
=0......false
5
2==（int）sqrt（double（m））......true
6
1%2!
=0.....true
7
J>（int）sqrt（double（m））......false
8
I>=n
根据路径谓词表达式，第6行可知，k%2不能恒等于0，而k又是根据输入的数据中素数的个数来累加起来的数据，只有当m----n之间有大于两个素数时才会有此条件，所以判定，目前路径不合理，应至少有两次循环才能使上述谓词表达式成立。
7、求解表达式得到测试输入数据：
对于路径1：
根据第6步的推理，可知m----n之间有大于两个素数必须成立，所以选择输入数据为：
M=11,n=13
M=11,n=1000;
M=20,n=40;
M=100,n=1800;
........
得到可测试数据较多，不一一列举，只要在范围内均可。
对于路径2：
根据推理，可知第一次输入，m，n的值不符合要求，1次或多次循环之后才能达到要求，达到要求后m,n之间有大于两个素数必须成立，所以选择输入数据为：
M=2,n=1（不成立）--------------------（接着输入）m=12,n=33
M=13,n=3000（不成立）--------------------（接着输入）m=50,n=66
M=8,n=15（不成立）--------------------（接着输入）m=66,n=99
.........
得到可测试数据较多，不一一列举，只要在范围内均可。
3．域测试
本题的输入为m,n，所以域主要是针对m,n的域，根据复合谓词m<=10||m>=n||n>2000,当次复合谓词取false时，得到路径的正确输入域，即：
101、依次，画出其大致域为：
（虚线，开放区域；实线，封闭区域）
N<=2000
M>10
m<=2000
N>10
M2、根据给出的域，看到和输入参数有关的边界线共有三条：
N<=2000;
M>10;
M3、考虑到以下几种错误：
①、封闭不等式边界：
A、边界移动导致域减少
B、边界移动导致域增加
C、边界倾斜
D、封闭错误
②、开放不等式边界：
A、边界移动导致域减少
B、边界移动导致域增加
C、边界倾斜
D、封闭错误
③、等式边界
考虑到以上错误，针对域的边界，按照ON-OFF-ON的次序依次选取3个点A,B,C如下：
边界
选取ON-OFF-ON点
N<=2000
A（11，2000）;
B（10，2000）;
C（2000，2000）;
M>10
A（11，11）;
B（1000，1001）;
C（1999，1998）
MA（10，11）;
B（11，12）;
C（9，11）
4．对控制流测试和数据流测试的变异分析
1、数据流和测试流中的用例均能正确执行程序，没有测试失败案例。
2、对程序生成变异体如下表:
变异体序号
原语句
变异体
测试用例
是否被杀死
1
For（i=m,i<=n,i++）
For（i=m,i11,13
T（结果不同）
2
Intk=0;
Intk=1;
11,13
T（结果不同）
3
Intj=2;
Intj=1;
11,13
T（结果不同）
4
For（j=2;j<=x;j++）
For（j=2;j11,13
T（结果不同）
5
If（i%j==0）
If（i%j>=0）
11,13
T（结果不同）
6
Elseif（j==x）
Elseif（j>=x）
11,13
T（结果不同）
7
If（k%2==0）
If（k%3==0）
20,40
T（结果不同）
8
while（m<=10||m>=n||n>2000）
while（m<=10||m>n||n>2000）
11,11
T（结果不同）
9
while（m<=10||m>=n||n>2000）
while（m<10||m>=n||n>2000）
10,13
T（结果不同）
10
while（m<=10||m>=n||n>2000）
while（m<=10||m>=n||n>=2000）
10,2000
T（结果不同）
以上变异，根据控制流和数据流测试中的测试用例进行测试，均会发现与原结果不同，所以也就是说变异是不正确的，并且他被测试用例杀死。
3、计算测试用例的变异分数：
变异分数=100*（10/（10-0））=100
4、根据3中的变异分数，说明可以不再设计新的测试用例。
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