软件测试学习——黑盒测试实验报告

软件测试课程作业三

实验内容

  • 编写一个实现两数相除的函数，并基于此，采用划分法和边界值法，设计相应的测试用例。请注意：程序的逻辑，以及测试用例和套件设计的合理性。
  • 另外测试用例用表哥形式（简单形式），即用一个表，列出针对同一段代码的所有测试用例，通常要标明一个测试用例的编号、既定输入和预期输出（即测试所涉及的人机交互流程），以及相关注意事项。

实验过程

两数相除的函数

采用同作业二类似的程序框架，由于在黑盒测试中着重试错，对于非数值不合法输入的编写同样重要。代码如下

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/*
** 程序名：testDevide
** 程序功能：从input输入文件中逐行输入两个值，第一个值做被除数，第二个值做除数，
**         在输入合法的情况下（范围-100～100）打印运算成功并输出商值。
**         否则打印错误信息
** 作者：Edwardzcn
*/
#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
typedef long long ll;
typedef unsigned long long ull;
typedef pair<int, int> pii;
typedef pair<string, string> pss;
#define rep(i, a, n) for (int i = a; i < n; ++i)
#define per(i, a, n) for (int i = n - 1; i >= a; --i)

#define DEBUG_INPUT DEBUG_INPUT
#define LOW_BOUND -100.0
#define UP_BOUND 100.0
#define EPS 1e-10

/*
** 函数名：isNum
** 函数功能：用来检测是否为合法输入数
** 参数名称与类型：
**  string s
** 返回值：
**  bool
*/
bool isNum(string s)
{
    bool flag = false;
    if (s == "")
        return false;
    rep(i, 0, s.size())
    {
        if (i == 0 && s[i] == '-')
            continue;
        if (s[i] == '.')
        {
            if (!flag)
                flag = true;
            else
                return false;
        }
        else if (s[i] < '0' || s[i] > '9')
            return false;
    }
    return true;
}

/*
** 函数名：getDevide
** 函数功能：根据两输入值获取商值
** 参数名称与类型：
**  double a
**  double b
** 返回值类型：
**  double
*/
double getDevide(double a, double b)
{
    return a / b;
}

/*
** 函数名：main
** 函数功能：主函数，入口
** 参数名称与类型：
**  int argc
**  char* argv[]
** 返回值类型：
**  int
*/
int main(int argc, char *argv[])
{
    cout << ("======= Start Program: testLeapYear ==========\n");

#ifdef DEBUG_INPUT
    freopen("input", "r", stdin);
    // freopen("output", "w", stdout);
#endif // DEBUG_INPUT
    string a, b;
    int parseNum;
    while (cin >> a >> b)
    {
        // cout << "# " << a << " " << b << endl;
        // 调用
        bool a_type = isNum(a);
        bool b_type = isNum(b);
        double a_double, b_double;
        int flag = true;
        // 判断非数字的情况
        if (!a_type)
        {
            flag = false;
            cout << "Error: a=" << a << " is not a num." << endl;
        }
        if (!b_type)
        {
            flag = false;
            cout << "Error: b=" << b << " is not a num." << endl;
        }
        if (!flag)
        {
            cout << "Try Again." << endl;
            continue;
        }
        stringstream ss;
        // ss.clear();
        // ss << a;
        // ss >> a_double;
        // ss.clear();a.size()
        // ss << b;
        // ss >> b_double;
        a_double = stod(a, string::size_type());
        b_double = stod(b, string::size_type());
        // cout << "# " << a_double << " " << b_double << endl;
        // 判断超出数字限制
        if (a_double < LOW_BOUND + EPS || a_double > UP_BOUND - EPS)
        {
            flag = false;
            cout << "Error a=" << a_double << " out of bound." << endl;
        }
        if (b_double < LOW_BOUND + EPS || b_double > UP_BOUND - EPS)
        {
            flag = false;
            cout << "Error b=" << b_double << " out of bound." << endl;
        }
        // 对0的判断
        if (abs(b_double) < EPS)
        {
            flag = false;
            cout << "Error b=" << 0 << " undevisable." << endl;
        }
        if (!flag)
        {
            cout << "Try Again." << endl;
            continue;
        }
        // 进行运算
        double ans = getDevide(a_double, b_double);
        cout << "Correct! The value is " << ans << " ." << endl;
    }

    cout << "==============================================" << endl;
    return 0;
}

等价类划分法检测

  • 等价类划分

    主要采用数值类型划分，和区间划分，这里还需要考虑除数特殊值情况的划分。（由于有效/无效对于同一测例是互斥的），这里我们保持行的原子性，所以将有效无效合并为一列。

  • 等价类划分表格

    划分原则 情况 有效/无效等价类 编号
    数值类型 a 为数值，b 为数值 有 1
    数值类型 a，b 至少有一个为非数值 无 2
    区间 -100< a <100, -100< b <100 有 3
    区间 a，b 至少有一个不在要求区间内 无 4
    特殊值 b 不为 0 有 5
    特殊值 b 为 0 无 6

  • 测例表格

    测例编号 输入 预计输出 实际输出 划分覆盖
    1 a=-51 b=0.00005 -1020000 -1.02e+06 覆盖 1，3，5
    2 a=100 b=0 2 Error 2 Error 覆盖 1，4，6
    3 a=1823kja1 b=34 1 Error 1 Error 覆盖 2

  • 程序测试

    Lab3_1
    Lab3_1

    实验结果符合预期，填入上面测例表格的实际输出中。

边界值法检测

  • 边界值

    主要考虑输入符合数值规范下，是否控制在限定区间内。在本题程序中，限定

    • 被除数： \((-100,100)\)
    • 除数： \((-100,0) \cup (0,100)\)

    除数为 0 的检测在上面等价类划分中做过了，这里就不再重复测试了，主要针对-100，100 上下边界进行测试中，在程序中我定义了宏名LOW_BOUND和UP_BOUND方便表示。

  • 边界值测例表格

    测例编号 输入 预计输出 实际输出
    1 a=-100 b=-100 2 Error 2 Error
    2 a=-100 b=100 2 Error 2 Error
    3 a=100 b=-100 2 Error 2 Error
    4 a=100 b=100 2 Error 2 Error

  • 健壮性边界值测例补充

    测例编号 输入 预计输出 实际输出
    5 a=-102 b=-98 1 Error 1 Error
    5 a=105 b=106 2 Error 2 Error

  • 程序检测

    Lab3_2
    Lab3_2

    实验结果符合预期，填入上面测例表格的实际输出中。

实验结果

见上一节两种测试方法的程序检测截图。

实验总结

本次实验亲手编程体验了黑盒子测试的过程，深刻体会到其与白盒测试的不同，从功能性上和试错角度进行测试，而非从程序结构角度。在编写测例的过程中，我完全没有回过头看程序结构，这就很好的说明了“黑盒”的含义。