26、程序验证与测试全解析

程序验证与测试全解析

1. 程序代码优化与指令集

在程序设计中，减少指令数量是优化程序的重要目标。通过合理使用子例程可以有效减少程序指令数。若程序中存在重复执行的相同操作，这些操作就很适合封装成子例程。即便操作存在一定差异，也可构建参数化子例程来节省空间，但要注意将子例程的链接代码纳入考量。

此外，部分微处理器架构支持密集指令集，如 ARM Thumb 指令集和 MIPS - 16 指令集。使用这些指令集可缩短指令编码格式，在许多情况下，支持密集指令集的微处理器也支持普通指令集。特殊编译模式能生成基于密集指令集的程序，此类程序大小通常为标准指令集程序的 70% - 80%。

2. 程序验证与测试的必要性

复杂系统需要进行测试以确保其按预期运行。然而，软件中的错误可能十分隐蔽，特别是在嵌入式系统中，由于专用硬件和实时响应性的要求，编程挑战更大。幸运的是，有许多软件测试技术可帮助我们生成全面的测试集，确保系统正常工作。

我们首先要思考的是，多少测试才算足够。显然，我们无法对程序的所有可能输入组合进行测试。软件测试的一个重要贡献是为我们提供合理的测试彻底性标准。遵循这些标准虽不能保证找出所有错误，但通过将测试问题分解为子问题并逐一分析，我们能确定在合理时间内提供足够测试量的方法。

测试策略主要分为两类：
- 黑盒测试 ：在不查看程序内部结构的情况下生成测试用例。
- 白盒测试 ：基于程序结构生成测试用例。

这两种测试方法相互补充，以不同方式对程序进行测试。

3. 白盒测试