本文關(guān)鍵詞： 測(cè)試用例自動(dòng)生成 符號(hào)執(zhí)行 多項(xiàng)式系統(tǒng)實(shí)根求解 低秩矩量矩陣恢復(fù)　出處：《系統(tǒng)科學(xué)與數(shù)學(xué)》2017年07期 　論文類(lèi)型：期刊論文

【摘要】：現(xiàn)有的基于符號(hào)執(zhí)行的測(cè)試用例自動(dòng)生成技術(shù)存在不足之處:由于精度限制和非線性約束求解的復(fù)雜性,符號(hào)執(zhí)行在遇到復(fù)雜的非線性浮點(diǎn)約束時(shí)效果并不理想.針對(duì)這一現(xiàn)狀,給出了一個(gè)基于多項(xiàng)式約束求解和區(qū)間驗(yàn)證的測(cè)試用例生成算法.對(duì)于復(fù)雜非線性約束難以求解的問(wèn)題,采用基于低秩矩量矩陣恢復(fù)的多項(xiàng)式系統(tǒng)求解方法,該方法對(duì)于含有等式和不等式的多項(xiàng)式系統(tǒng),相較于其他方法求解速度更快,更適合大規(guī)模問(wèn)題的求解;對(duì)于浮點(diǎn)約束求解不準(zhǔn)確的問(wèn)題,采用基于區(qū)間分析的驗(yàn)證算法來(lái)計(jì)算包含精確實(shí)解的區(qū)間,基于該區(qū)間給出測(cè)試用例,可以避免浮點(diǎn)計(jì)算的不準(zhǔn)確和異常.結(jié)合該算法和符號(hào)執(zhí)行工具KLEE-FP實(shí)現(xiàn)了一個(gè)測(cè)試用例自動(dòng)生成工具ATCase(automatically generate test case),它能夠分析數(shù)值程序中的路徑并自動(dòng)生成滿足路徑約束的測(cè)試用例.在兩個(gè)開(kāi)源軟件庫(kù)中的2兩個(gè)復(fù)雜的真實(shí)程序上運(yùn)行的實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明ATCase相比KLEE-FP所使用的STP求解器,能快速生成具有更高覆蓋率的測(cè)試用例,特別是在處理相對(duì)復(fù)雜的非線性約束時(shí),優(yōu)勢(shì)更加明顯.
[Abstract]:The existing automatic test case generation techniques based on symbolic execution have some shortcomings: because of the precision limitation and the complexity of solving nonlinear constraints. Symbolic execution does not work well when complex nonlinear floating point constraints are encountered. A test case generation algorithm based on polynomial constraint solution and interval verification is presented. For the problem with complex nonlinear constraints, a polynomial system solution method based on the restoration of low rank moment matrix is adopted. This method is more suitable for solving large-scale problems than other methods for polynomial systems with equality and inequality. For the inexact solution of floating point constraints, a verification algorithm based on interval analysis is used to calculate the interval containing the exact solution, and the test cases are given based on the interval. This algorithm is combined with the symbol execution tool KLEE-FP to implement an automatic test case generation tool ATCase (. Automatically generate test case. It can analyze paths in numerical programs and automatically generate test cases satisfying path constraints. The experimental results on two complex real programs in two open source software libraries show that ATCase is better than KL. The STP solver used by EE-FP. It can quickly generate test cases with higher coverage, especially when dealing with relatively complex nonlinear constraints.
【作者單位】： 華東師范大學(xué)上海市高可信計(jì)算重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;溫州大學(xué)數(shù)學(xué)與信息科學(xué)學(xué)院;中國(guó)科學(xué)院數(shù)學(xué)與系統(tǒng)科學(xué)研究院數(shù)學(xué)機(jī)械化重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;南京大學(xué)計(jì)算機(jī)軟件新技術(shù)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;
【基金】：國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目(2016YFB1000802) 國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(61632015,61561146394,61602348) 上海市自然科學(xué)基金項(xiàng)目(17ZR1408300)資助課題
【分類(lèi)號(hào)】：TP311.53
【正文快照】： i引言軟件測(cè)試是軟件工程的基本過(guò)程,是確保軟件質(zhì)量和可靠性的重要方法,它相當(dāng)于觀察軟件系統(tǒng)的執(zhí)行是否和預(yù)期的相同,以此來(lái)確定潛在的故障w.在軟件開(kāi)發(fā)過(guò)程中,以往的人工測(cè)試的成本占了50%-80%,而且容易出錯(cuò)、不能面面俱到然而,隨著軟件的復(fù)雜性、廣泛性和關(guān)鍵性不斷增加,

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