31、编程变异测试入门

编程变异测试入门

1. 测试用例生成

所提出的范式旨在便于自动生成能够检测预期故障的测试用例。之前已表明，代数精化法则解决了等价变异体（其变更不代表故障）的问题，这些法则也为测试用例生成过程奠定了基础。以下定理定义了能够检测错误的测试等价类。

定理 14

设 $P = (p ⊢Q)$ 是一个程序，$P_m = (p_m ⊢Q_m)$ 是该程序的一个有故障的变异体，其范式如下：
$P = c ∨ \bigvee_{j} {(a_j ∧v := f_j ) | 1 ⩽j ⩽m}$
$P_m = c_m ∨ \bigvee_{k} {(b_k ∧v := h_k) | 1 ⩽k ⩽n}$

我们假设非终止条件 $c$ 和 $c_m$ 分别代表前置条件：$p = ¬c$ 和 $p_m = ¬c_m$。此外，$Q ≡(p ⇒Q)$。那么，测试等价类
$T_{\sim} \overset{df}{=} d_{\perp}; P$
的每个代表性测试用例都能够检测 $D_m$ 中的故障，其中
$d = (¬c ∧c_m) ∨ \bigvee_{k} (¬c ∧b_k ∧ \bigwedge_{j} (¬a_j ∨(f_j \neq h_k)))$

为了检测错误，测试等价类的域必须包含精化不成立的输入值。有两种非精化情况：
1. 变异体不终止但原程序终止 ：即 $(¬c ∧c_m)$ 成立时。
2. 两者都终止但结果不同 ：根据法则 L10 和 L11，必须测试所有受保护命令的组合，以确定变异体对原程序的精化情况