聽(tīng)說(shuō)，VectorCAST又出新功能了?不需要源碼就可以測(cè)試？

瞎說(shuō)，這功能我們一直就有，只不過(guò)哥不在江湖，江湖不多聞而已。

目標(biāo)文件

（一）目標(biāo)文件是什么

我們都知道，一個(gè)C源程序manager.c（是一個(gè)點(diǎn)餐demo程序，且本文對(duì)manager.c的相關(guān)操作都是在Windows平臺(tái)實(shí)現(xiàn)的。）變成可執(zhí)行程序manager.exe，一般經(jīng)歷四個(gè)過(guò)程，分別是預(yù)處理(Prepressing)、編譯（Compilation）、匯編（Assembly）和鏈接（Linking），如下圖所示：

圖1編譯過(guò)程

目標(biāo)文件是源代碼在經(jīng)過(guò)預(yù)處理、編譯、匯編過(guò)程后輸出的文件（源代碼編譯后但未進(jìn)行鏈接的中間文件），其內(nèi)容至少包含機(jī)器指令代碼，數(shù)據(jù)以及鏈接時(shí)所須要的一些信息。

（二）目標(biāo)文件的結(jié)構(gòu)組成簡(jiǎn)介

目標(biāo)文件中的內(nèi)容信息一般按照不同的屬性，以“節(jié)”（Section）的形式存儲(chǔ)，也叫“段”（Segment），它們都表示一個(gè)一定長(zhǎng)度的區(qū)域。

目標(biāo)文件的結(jié)構(gòu)組成主要包含：代碼段 .text（存放機(jī)器指令代碼）、數(shù)據(jù)段 .data（存放已初始化的全局變量和局部靜態(tài)變量的數(shù)據(jù)）、.bss段（存放未初始化的全局變量和局部靜態(tài)變量）。

我們通常使用binutils的工具objdump來(lái)查看目標(biāo)文件內(nèi)部的結(jié)構(gòu)，以manager.o為例，如下圖2所示。

圖2 manager.o

二、使用VectorCAST/C++進(jìn)行目標(biāo)文件測(cè)試

VectorCAST/C++ 是Vector公司旗下一款集成的軟件測(cè)試解決方案，可顯著減少驗(yàn)證安全關(guān)鍵型和任務(wù)關(guān)鍵型嵌入式系統(tǒng)所需的測(cè)試C/C++軟件組件的時(shí)間、精力和成本。

VectorCAST/C++ 不僅支持白盒下的功能測(cè)試和結(jié)構(gòu)覆蓋測(cè)試，也支持黑盒下的軟件功能測(cè)試——目標(biāo)文件測(cè)試(Object File Testing)和庫(kù)接口測(cè)試(Library Interface Testing)。

目標(biāo)文件測(cè)試就是使用目標(biāo)文件通過(guò)VectorCAST工具生成測(cè)試套件而進(jìn)行的功能測(cè)試；庫(kù)接口測(cè)試方法是指VectorCAST將解析C/C++頭文件中存在的函數(shù)和方法的定義，并基于這些創(chuàng)建測(cè)試環(huán)境，允許在沒(méi)有可用源代碼的情況下使用現(xiàn)有庫(kù)或DLL創(chuàng)建測(cè)試。本次主要講解VectorCAST/C++的目標(biāo)文件測(cè)試方案，以manager.c源文件為操作對(duì)象，使用GCC編譯器進(jìn)行編譯。

（一）測(cè)試輸入物

1、目標(biāo)文件

a.單個(gè).obj/.o文件生成方式

前提條件：該.c文件“涉及”到的.h文件都能正確引用

gcc -c source.c（默認(rèn)在原路徑下生成一個(gè)同名的.o文件），如下圖3所示。

圖3單個(gè)文件manager.o的生成

b.多個(gè).obj/.o文件生成方式

前提條件：每個(gè).c文件“涉及”到的.h文件都能正確引用

gcc -c source1.c source2.c source3.c或gcc -c *.c（默認(rèn)在原路徑下生成相應(yīng)同名的.o文件），如下圖4所示。

圖4多個(gè)目標(biāo)文件的生成

對(duì)于其他編譯鏈，可以通過(guò)IDE（集成開(kāi)發(fā)環(huán)境）生成項(xiàng)目的目標(biāo)文件。如CodeWarrior，其一般可以通過(guò)其IDE生成相應(yīng)的目標(biāo)文件，如下圖5所示。

圖5 CodeWarriors IDE生成相應(yīng)的目標(biāo)文件

2、修改后的源文件

是指刪除了函數(shù)具體實(shí)現(xiàn)的源碼文件（仍包含完整的.h文件），如下圖6所示。

圖6刪去函數(shù)具體實(shí)現(xiàn)后的“manager.c”

3、需求文檔

由于目標(biāo)文件測(cè)試屬于一種軟件黑盒測(cè)試，所以對(duì)于單元測(cè)試級(jí)別的需求文檔的細(xì)致程度可能要達(dá)到詳細(xì)設(shè)計(jì)文檔的程度，甚至更細(xì)致。

如上int Add_Included_Dessert(struct order_type* Order)函數(shù)，對(duì)于目標(biāo)文件測(cè)試的單元需求可能這樣描述：

表 1 Add_Included_Dessert(struct order_type* Order)的單元需求說(shuō)明示例

即需要明確給出了Add_Included_Dessert(struct order_type* Order)函數(shù)的輸入與輸出值。

（二）VectorCAST/C++ 進(jìn)行目標(biāo)文件測(cè)試

1、單元測(cè)試操作步驟：

a.啟動(dòng)工具，設(shè)置工作路徑，創(chuàng)建新工程并命名，選擇正確的編譯鏈（以GCC編譯鏈為例）；

b.進(jìn)入創(chuàng)建測(cè)試環(huán)境（8大步）。

Step1：選擇編譯器，已在前面配置好了，直接跳過(guò)。

Step2：命名測(cè)試環(huán)境（默認(rèn)字母大寫，空格為下劃線）。

Step3：測(cè)試方式。選擇目標(biāo)文件測(cè)試方式，然后選擇待測(cè)目標(biāo)文件manager.o。如下圖7所示。

圖7選擇待測(cè)目標(biāo)文件“manager.o”

Step4：構(gòu)建選項(xiàng)。要選擇Code Coverage為None，VectorCAST才會(huì)使用之前編譯的目標(biāo)文件。

Step5：本地源代碼文件。使用雙加號(hào)添加包含修改后的源文件所在路徑。

Step6：選擇UUTs和樁。

Step7：User Code可選選項(xiàng)。本實(shí)例不需要，直接跳過(guò)。

Step8：測(cè)試環(huán)境配置概覽。成功構(gòu)建測(cè)試環(huán)境，如下圖8所示。

圖8成功構(gòu)建測(cè)試環(huán)境

c.構(gòu)建測(cè)試環(huán)境后，我們就可以根據(jù)測(cè)試需求（功能需求，表1中序號(hào)1），創(chuàng)建和執(zhí)行測(cè)試用例，如下圖9所示。

圖9創(chuàng)建、執(zhí)行測(cè)試用例

2、集成測(cè)試

集成測(cè)試工程構(gòu)建內(nèi)容與單元測(cè)試很類似，僅在構(gòu)建測(cè)試環(huán)境的第3步和第6步不同。集成測(cè)試一般會(huì)在第3步將相應(yīng)的多個(gè).o文件同時(shí)加進(jìn)來(lái)；第6步將相應(yīng)的多個(gè)修改后的源文件同時(shí)加進(jìn)來(lái)。

然后使用組合測(cè)試功能，將單體測(cè)試用例按照一定的邏輯功能進(jìn)行排列，執(zhí)行組合測(cè)試用例。

三、總結(jié)

目標(biāo)文件測(cè)試過(guò)程中，使用修改后的源代碼進(jìn)行測(cè)試，可以將一些核心算法的代碼實(shí)現(xiàn)部分進(jìn)行刪除，能夠較大程度的避免直接使用源代碼，更好的保護(hù)客戶代碼。

當(dāng)然進(jìn)行目標(biāo)文件測(cè)試的要求比較高。需要完善的測(cè)試需求文檔，對(duì)于單元測(cè)試來(lái)說(shuō)，一般需要軟件詳細(xì)設(shè)計(jì)文檔以及單元需求文檔等，對(duì)于軟件集成測(cè)試來(lái)說(shuō)，一般需要軟件架構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范文檔及集成需求文檔等。

此外目標(biāo)文件測(cè)試，只能進(jìn)行功能測(cè)試，沒(méi)有結(jié)構(gòu)覆蓋度。為了得到覆蓋度信息，我們還是要轉(zhuǎn)向白盒測(cè)試。將之前的測(cè)試用例導(dǎo)入到白盒測(cè)試工程中的測(cè)試環(huán)境中去執(zhí)行，獲取覆蓋度。

北匯信息專注于汽車電子測(cè)試，提供專業(yè)的汽車電子測(cè)試系統(tǒng)搭建及測(cè)試咨詢服務(wù)；提供完整的汽車新能源測(cè)試服務(wù)；提供完整的軟件生命周期的軟件測(cè)試服務(wù)。

VectorCAST/C++作為Vector公司的代碼動(dòng)態(tài)測(cè)試工具，支持自動(dòng)生成測(cè)試用例，提供完善的覆蓋度信息視圖，還可以與Git/SVN/Jekins等工具集成等等。

本次為大家簡(jiǎn)單介紹了VectorCAST/C++在軟件測(cè)試方面的軟件黑盒測(cè)試。后續(xù)將會(huì)為大家?guī)?lái)更多基于VectorCAST/C++的動(dòng)態(tài)測(cè)試相關(guān)內(nèi)容。同時(shí)也歡迎垂詢和溝通，共同探討測(cè)試相關(guān)問(wèn)題。

文中圖片來(lái)源于VectorCAST/C++工具截圖。

參考文獻(xiàn)：

[1]《程序員的自我修養(yǎng)—鏈接、裝載與庫(kù)》

[2] VectorCAST/C++工具幫助文檔