[發(fā)明專利]一種改進(jìn)的基于符號(hào)執(zhí)行的軟件靜態(tài)測試方法及工具

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201010180129.7
• 申請(qǐng)日: 2010-05-24
• 公開（公告）號(hào): CN102262580A
• 公開（公告）日: 2011-11-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉久富;婁堅(jiān)波;李金奎;王偉;蘇青琴;陳魁
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南京航空航天大學(xué)
• 主分類號(hào): G06F11/36
• 分類號(hào): G06F11/36
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種改進(jìn)的基于符號(hào)執(zhí)行的軟件靜態(tài)測試方法及工具，屬于軟件的靜態(tài)測試技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

軟件測試技術(shù)通常分為靜態(tài)測試和動(dòng)態(tài)測試。動(dòng)態(tài)測試就是執(zhí)行程序，再觀察其行為是否滿足要求。既可由用戶直接觀察，也可以使用一定的輔助工具。靜態(tài)測試是不執(zhí)行程序代碼而尋找程序代碼中可能存在的缺陷或評(píng)估程序代碼的過程，程序靜態(tài)測試的目標(biāo)不是證明程序完全正確，而是作為動(dòng)態(tài)測試的補(bǔ)充，在程序運(yùn)行前盡可能多的發(fā)現(xiàn)其中隱含的錯(cuò)誤，提高程序的可靠性和健壯性，靜態(tài)測試在更高的抽象層次上對(duì)程序的某些屬性進(jìn)行考察，而不是對(duì)程序的某一個(gè)特定輸入的考察。

現(xiàn)在國內(nèi)對(duì)于靜態(tài)測試中的符號(hào)執(zhí)行方法方面的研究并不是很充分，國內(nèi)比較著名的是：北京航空航天大學(xué)軟件研究所開發(fā)的SafePro?C/C++，SafePro?C/C++提供多選窗口單驅(qū)動(dòng)的用戶工作環(huán)境，支持若干種測試信息的快速關(guān)聯(lián)分析，提供了圖文并茂的軟件測試結(jié)果報(bào)告，同時(shí)支持靜態(tài)和動(dòng)態(tài)測試。

在這些已有的軟件靜態(tài)測試?yán)碚摵蜏y試工具中，一般仍然或多或少存在以下不足：

(1)對(duì)符號(hào)執(zhí)行功能模塊沒有得到充分重視和實(shí)現(xiàn)；

(2)對(duì)隱含的代碼錯(cuò)誤測試效果不好，如果再次測試將花費(fèi)大量的人力物力。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷提供一種改進(jìn)的基于符號(hào)執(zhí)行的軟件靜態(tài)測試方法及工具。

本發(fā)明公布了一種改進(jìn)的基于符號(hào)執(zhí)行的軟件靜態(tài)測試方法，已經(jīng)開發(fā)包含該方法的面向宿主的軟件自動(dòng)化測試工具。其特征在于包括如下步驟：

1、第一階段分析。其中包括：

1.1)將被測代碼輸入測試工具中；

1.2)根據(jù)C語言文法自定義一個(gè)關(guān)鍵詞列表，并對(duì)照關(guān)鍵詞列表對(duì)被測試代碼進(jìn)行詞法分析；

1.3)根據(jù)C語言文法自定義函數(shù)結(jié)構(gòu)模塊、構(gòu)造抽象語法樹的生成算法，并對(duì)照詞法分析的結(jié)果，利用“自下而上”的方法(即從從語法樹的末端開始，步步向上“歸約”)，對(duì)被測代碼進(jìn)行語法分析，最終得到程序靜態(tài)分析樹(PAT)作為一個(gè)中間表示形式，并且利用文檔進(jìn)行存儲(chǔ)；

2、第二階段分析。其中包括：

2.1)根據(jù)第一階段分析步驟(1.2)中的詞法分析結(jié)果，以特定結(jié)構(gòu)體的形式(包含變量名稱及變量的符號(hào)值)建立變量列表、以鏈表的形式存儲(chǔ)當(dāng)前路徑條件(便于回溯)；

2.2)根據(jù)第一階段分析步驟(1.3)中的語法分析結(jié)果，對(duì)程序靜態(tài)分析樹進(jìn)行中序遍歷，同時(shí)對(duì)變量列表中變量的符號(hào)值進(jìn)行替換；將步驟(2.1)中存儲(chǔ)的路徑條件進(jìn)行約束求解得到可執(zhí)行路徑，并且依照算法得到每個(gè)變量最終的符號(hào)執(zhí)行結(jié)果，最終以文本的格式保存。

本發(fā)明出了可以進(jìn)行傳統(tǒng)符號(hào)執(zhí)行得到相應(yīng)的結(jié)果之外，還可以根據(jù)C語言的文法，對(duì)于程序中潛在的錯(cuò)誤進(jìn)行報(bào)錯(cuò)，例如while()語句中若循環(huán)條件為空，則會(huì)自動(dòng)報(bào)錯(cuò)，因此通用性比較強(qiáng)的。

附圖說明

圖1：本發(fā)明工作流程圖；

圖2：本發(fā)明語法分析過程流程圖；

圖3：本發(fā)明符號(hào)執(zhí)行過程流程圖；

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖1、圖2、圖3對(duì)本發(fā)明的工作流程進(jìn)行詳細(xì)說明。

基于符號(hào)執(zhí)行的軟件靜態(tài)測試方法，有如下軟件測試步驟：

1、第一階段分析，具體步驟如圖2所示，其中包括：

1.1)將被測代碼輸入測試工具中；

1.2)根據(jù)C語言文法自定義一個(gè)關(guān)鍵詞列表，并對(duì)照關(guān)鍵詞列表對(duì)被測試代碼進(jìn)行詞法分析；

1.3)根據(jù)C語言文法自定義函數(shù)結(jié)構(gòu)模塊、構(gòu)造抽象語法樹的生成算法，并對(duì)照詞法分析的結(jié)果，利用“自下而上”的方法(即從從語法樹的末端開始，步步向上“歸約”)，對(duì)被測代碼進(jìn)行語法分析，最終得到程序靜態(tài)分析樹(PAT)作為一個(gè)中間表示形式，并且最終用樹形控件進(jìn)行顯示；

其中，步驟(1.2)進(jìn)一步包括：(1.2.1)建立一個(gè)關(guān)鍵詞列表，該關(guān)鍵詞列表包含有C語言文法中的大部分關(guān)鍵詞；(1.2.2)將被測代碼保存于臨時(shí)文件中，以讀文件的方式，將被測代碼讀入詞法分析模塊；(1.2.3)根據(jù)所讀出字符的不同類型，進(jìn)入相應(yīng)的掃描狀態(tài)(例如：若讀取字符為a-z或A-Z中的一個(gè)，則進(jìn)入INID掃描狀態(tài)，繼續(xù)讀取下一個(gè)字符，以此類推直至遇到終結(jié)符為止)；(1.2.4)若詞法分析的返回值是關(guān)鍵詞列表中的成員，則調(diào)用替換函數(shù)返回相應(yīng)的替換值；詞法分析直至文件中內(nèi)容被全部讀完方才結(jié)束；