摘要: 在安全苛求系统结构复杂化、功能多样化的背景下，系统中软件出现事故的概率也在不断提高。对软件系统进行测试，能够降低事故风险、提高系统安全性。然而，测试的充分性需要执行大量的测试用例去评估。研究测试用例的生成方法，提高测试用例的质量以... 展开 在安全苛求系统结构复杂化、功能多样化的背景下，系统中软件出现事故的概率也在不断提高。对软件系统进行测试，能够降低事故风险、提高系统安全性。然而，测试的充分性需要执行大量的测试用例去评估。研究测试用例的生成方法，提高测试用例的质量以及生成效率就显得十分迫切和需要。因此，本文从需求和源码两个角度出发，分别阐述获取测试用例的路线及方法，致力于提高测试用例的质量和生成效率。论文的主要研究工作如下： 1．从需求的角度出发，在获取测试用例的路线上，选取中国列车控制系统第二级向第三级切换场景作为案例，引入了智能体理论对该复杂场景进行分析与描述，基于等级切换流程，建立多个智能体之间的联系，并析取出安全、环境、功能等属性。根据抽象出的智能体个体以及多个智能体之间信息交互关系，利用符号模型检测器（ANewSymbolicModelChecker,NuSMV）进行形式化建模，使用模型检测技术对计算树逻辑（ComputationTreeLogic,CTL）形式的规范进行验证，以获取反例路径，最终修正反例路径得到功能测试用例集。 2．从源码的角度出发，在获取测试用例的路线上，选取C语言形式的代码作为研究对象，引入语言识别工具（AnotherToolforLanguageRecognition,ANTLR）对源码进行分析与处理。提出了选择分支语句的约束规则，对所有类型的程序语句进行节点分析，使用图形式的数据结构表达程序执行顺序并同时提取关键逻辑信息，这为测试用例生成打下基础。 3．基于修改判定条件（ModifiedCondition/DecisionCondition,MC/DC）覆盖准则，阐述了逻辑运算符的最小完备测试用例集概念，使用二叉树表示布尔表达式，并提出了布尔表达式的MC/DC测试用例生成算法。此外，本文还对各种类型的程序结构做了对应的MC/DC分析，并使用模可满足性理论（SatisfiabilityModuloTheorie,SMT）约束求解器计算二值化的测试序列。然后描述了冗余测试用例的产生原因，提出了测试用例集的冗余过滤方法。最后，对本文中理论进行实验并分析，得出本文中的方法可以产生符合MC/DC标准的测试用例集，说明了文中方法的可行性。 论文从需求和源码两个角度出发，构建测试用例生成模型，一定程度自动化地获取满足高覆盖标准的测试用例集，对测试用例的自动生成具有重要意义。 收起