C/C++單元測試理論精要（六）

2.1 可測性問題詳解(2)

 

 

   

 

    接下來我們討論重點問題：覆蓋輸入。一個函數，輸入會有哪些呢？輸入包括兩方面：外部輸入，內部輸入。外部輸入容易理解，就是函數外部可以設定的輸入，包括參數，全域變數，成員變數。

    

   

 

    關鍵是內部輸入。因為很少有文獻討論內部輸入，對很多人來說，內部輸入可能是一個陌生的詞，我們首先來看看內部輸入是什麼。一個函數，對於調用底層函數獲得的資料，是如何處理的呢？跟參數一樣，也是分類處理。所以，測試時也要分類檢測，這與參數沒什麼區別。這就是內部輸入。

 

   

  

 

    內部輸入有幾種情形？一共有六種：自然輸入、不可控、失真、難於初始化、靜態輸入，中斷輸入。

自然輸入
 

   

 

    自然輸入就是調用底層函數的實際代碼，獲得自然的計算結果。底層函數必須存在，可控，並且正確。對於自然輸入，測試時並不是什麼也不用做。為了檢測程式是否對底層函數的各種可能輸出做合適的判斷和處理，需要讓底層函數輸出合適的資料，這就要通過設定合適的參數等資料來間接控制底層函數的輸出。有時候，這個工作是很困難的，這就是難以初始化，後面有專門介紹。

 

不可控

 

   

 

 

    底層函數還是調用實際代碼，但是底層函數的輸出不符合測試需求。在這個例子中，底層函數的功能是取得環境溫度，我們要檢測程式是否對各種環境溫度做了合適的處理，但是真實的環境溫度不可能即時大幅變化，這就是不可控。不可控在單元測試當中是相當常見的，例如底層函數返回一個隨機數、也是不可控，底層函數是用來串連網路的，可能無法控制它的各種狀態，這些都是不可控。

 

失真
 

   

 

 

    底層函數調用的是樁代碼。樁代碼當然不能實現原有代碼的功能，這就是失真。這個例子跟介紹不可控是同一個函數，不同的是，底層函數調用的是樁代碼，一般的樁代碼是什麼也不做的，底層函數的傳回值總是0，並且未輸出環境溫度，測試做不下去。失真是打樁造成的，是打樁的必然結果。可不可以通過修改樁代碼來解決失真呢？有時候是可以的，有時候不行，後面會有進一步的介紹。
剛才我們討論了失真。

難於初始化
    

   

 

 

    在談到自然輸入時，我們討論過，為了使底層函數產生需要的測試輸出，需合設定合適的外部輸入，即通過設定外部輸入的方式來初始化底層函數，很多時候，這個工作是很困難的，例如，要使圓的面積等於100.00，半徑應該是多少？再如，為了使一個映射表在搜尋某個對象時能返回真，需要預先建立該對象並加入表中，很簡單的一個輸出，卻需要比較麻煩的初始化。實際工作中比這些例子更難的多得是。這些就是難於初始化。

 

靜態輸入

 

   

 

 

    局部靜態變數在C代碼中，尤其是嵌入式代碼中相當常用。局部靜態變數與全域變數一樣，通常每個用例也需要設定不同初值。但在外部卻無法訪問，這也是一種內部輸入。

 

中斷輸入
 

   

 

    中斷輸入常見於嵌入式項目。如果在被測程式運行過程中，系統有可能產生中斷，中斷可能調用某些代碼，並且可能造成全域變數的修改，而且這種修改又會影響程式的功能邏輯，那麼，這也是一種內部輸入，測試時也必須考慮。

 

    前面介紹了內部輸入的六種情形，除了自然輸入外，其他五種都是必須解決的。

 

     如果解決可測性問題呢？前面說過，試圖通過改進開發流程來解決可測性是不現實的。通過對可測性問題的具體分析，我想大家也已經瞭解，無論怎樣改進開發流程，最多隻能解決一小部分問題。例如內部輸入問題，多數都不是因為代碼寫得不夠好形成的。我們只能通過改進測試技術，使用合適的工具來解決。