在構(gòu)建關(guān)鍵系統(tǒng)時(shí)，將代碼覆蓋率結(jié)構(gòu)化是必須的，也是非常重要的。這篇文章闡述了Parasoft C/C++test如何通過覆蓋率指導(dǎo)助手等自動(dòng)化生產(chǎn)力功能更好地幫助測試團(tuán)隊(duì)。

軟件測試是軟件開發(fā)不可分割的一部分。每個(gè)開發(fā)和執(zhí)行代碼的行業(yè)都可以從使用結(jié)構(gòu)代碼覆蓋率測試工具中受益。這些工具在安全關(guān)鍵型應(yīng)用的嵌入式開發(fā)行業(yè)中特別有用，在這些行業(yè)中，軟件系統(tǒng)不能出現(xiàn)故障，否則就會(huì)涉及生命危險(xiǎn)。Parasoft C/C++test的覆蓋率指導(dǎo)助手能夠幫助用戶對難以捉摸又耗時(shí)的代碼創(chuàng)建測試用例。

代碼覆蓋率是一個(gè)重要且必要的條件

我們在嵌入式安全和安全關(guān)鍵系統(tǒng)中將代碼提升到100%覆蓋率有多種目的。其中最主要的目是符合DO-178C、IEC 62304等流程標(biāo)準(zhǔn)中定義的驗(yàn)證和確認(rèn)（Verification & Validation）要求。

優(yōu)點(diǎn)

代碼覆蓋率提供的價(jià)值是對V&V（Verification & Validation）過程的提升，它可以幫助我們清除代碼中的缺陷，確保每行代碼都已執(zhí)行，從而滿足團(tuán)隊(duì)或者認(rèn)證的要求。這可以大大提高團(tuán)隊(duì)代碼質(zhì)量的安全性和可靠性。

同樣，如果我們執(zhí)行了所有的測試用例，而只獲得了60%的覆蓋率，那么很明顯我們沒有創(chuàng)建足夠的測試用例。因此，隱藏的缺陷可能潛伏在這些未測試的部分。

另一個(gè)問題是“死代碼”。這意味著這些代碼永遠(yuǎn)不會(huì)被執(zhí)行，因?yàn)闆]有條件能夠支持這些代碼被執(zhí)行。這種情況可能發(fā)生在實(shí)現(xiàn)了某個(gè)特性/功能，但在某種條件下，這個(gè)功能需求被刪除了。如果不完全刪除這些相關(guān)的代碼，就可能會(huì)導(dǎo)致死代碼這種情況。在函數(shù)或方法中查找死代碼的同時(shí)，還可以突出必須解決的壞代碼。

如何滿足您的代碼覆蓋率要求

您可以通過下面的測試方法或它們的組合方法來實(shí)現(xiàn)代碼的高覆蓋率：

單元測試

集成測試

系統(tǒng)測試

下面是Parasoft支持度較高的兩種方法：

1.系統(tǒng)測試和單元測試的組合。首先，檢測代碼并執(zhí)行所有的系統(tǒng)測試用例，這將會(huì)產(chǎn)生比較高的覆蓋率指標(biāo)。最后，使用單元測試方法來提升剩余未覆蓋代碼的覆蓋率。

2.利用單元測試實(shí)現(xiàn)100%代碼覆蓋率。這種方法很直接。用戶創(chuàng)建單元級的測試用例，以確保對每個(gè)功能/方法被覆蓋。

代碼覆蓋率指標(biāo)

覆蓋率指標(biāo)有非常多種類。具體應(yīng)用哪種覆蓋率指標(biāo)取決于IEC 61508中定義的安全完整性等級（SIL）。另一種情況是DO-178B/C的設(shè)計(jì)保證級別（DAL）對覆蓋率指標(biāo)的不同要求。對于嵌入式系統(tǒng)，我們可能常用到的覆蓋率指標(biāo)是語句、分支、修改條件/判定（MC/DC）覆蓋率。其中，對于那些最嚴(yán)格的要求，會(huì)包括匯編代碼的覆蓋率。Parasoft支持收集所有這些覆蓋率指標(biāo)，包括其他行業(yè)名稱不同的覆蓋率指標(biāo)種類，比如塊、調(diào)用、函數(shù)、路徑、判定覆蓋率等。

圖一：指標(biāo)和趨勢

自動(dòng)化流程

Parasoft C/C++test的“一鍵獲取覆蓋率”功能在對減輕團(tuán)隊(duì)工作任務(wù)和減少成本方面，有著巨大作用。首先是自動(dòng)生成測試用例，我們只需要單擊一下測試配置，C/C++test即可分析代碼并且自動(dòng)生成智能的單元測試用例。然后我們可以執(zhí)行這些單元測試用例。根據(jù)不同代碼的大小和復(fù)雜性，團(tuán)隊(duì)基本上可以達(dá)到80%左右的覆蓋率。

對于復(fù)雜的代碼，總是有一些結(jié)構(gòu)復(fù)雜的代碼語句，要覆蓋這些語句并且獲取覆蓋率是非常困難的。對于這些結(jié)構(gòu)復(fù)雜的代碼，我們可能需要根據(jù)不同的路徑或條件情況排列，設(shè)計(jì)很多組測試用例，才有可能覆蓋這些代碼，這需要花費(fèi)我們大量的時(shí)間和精力。但是我們現(xiàn)在就有一個(gè)完美的解決方案，那就是Parasoft C/C++test Coverage Advisor。Parasoft C/C++test覆蓋率指導(dǎo)助手，可以幫我們分析結(jié)構(gòu)或條件復(fù)雜的代碼，提供給我們多組測試用例，使這些代碼更容易被覆蓋。

如何在Coverage Advisor中獲取覆蓋率

在編輯器中，右鍵單擊您想要覆蓋的代碼行，然后選擇Parasoft->Show in Coverage Advisor。

圖二：在Coverage Advisor菜單中顯示

下圖展示了為用戶提供的多種測試用例，前置條件字段表示：

mainSensorSignal和coSensorSignal的范圍和輸入值

外部調(diào)用的預(yù)期輸出

在使用這些設(shè)置的參數(shù)值和外部調(diào)用的樁函數(shù)創(chuàng)建單元測試用例時(shí)，用戶將獲得所選行的覆蓋率。

圖三：Parasoft C/C++test2020.2 Coverage Advisor行覆蓋分析反饋

總結(jié)

在構(gòu)建嵌入式安全和安全關(guān)鍵型軟件系統(tǒng)時(shí)，代碼結(jié)構(gòu)覆蓋率是必須的。同時(shí)，我們可以將對應(yīng)的測試用例和需求關(guān)聯(lián)上，這樣可以確保：

創(chuàng)建了足夠的測試用例來測試軟件

沒有任何死代碼

每一行代碼都經(jīng)過合規(guī)性和認(rèn)證需求的檢查

Parasoft C/C++test是一個(gè)完整的軟件測試解決方案，它為團(tuán)隊(duì)提供了測試方法功能和自動(dòng)化生產(chǎn)能力，比如覆蓋率覆蓋率指導(dǎo)助手。利用這個(gè)功能，開發(fā)人員可以快速實(shí)現(xiàn)他們的代碼覆蓋率目標(biāo)。相應(yīng)地，管理者可以加快產(chǎn)品上市時(shí)間、保障審計(jì)和簡化產(chǎn)品認(rèn)證。在向市場輸出高質(zhì)量軟件的同時(shí)，能夠降低成本投入。

審核編輯 ：李倩