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LDRA Testbed(TBrun)软件单元测试_实例讲解
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前言

通过前面的几篇文章，使用Testbed进行软件静态分析的内容已经基本讲解完毕。从这篇文章开始，将继续讲解如何使用TBrun进行软件单元测试、软件集成测试。文章皆为本人的一些使用经验，若有不当之处，欢迎各位读者交流指正。

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一、TBrun简介

TBrun是LDRA公司出品的软件单元/集成测试工具，其能够自动生成测试驱动、自动执行测试用例、自动统计测试覆盖率，测试人员只需要专注于测试用例设计，帮助开发人员和测试人员更高效地完成测试任务。

二、TBrun界面简介

TBrun软件界面如下：

①是日志信息窗口，比如生成测试驱动、编译测试程序、执行测试用例等过程，都会在窗口输出相应的日志信息。
②是测试用例窗口，显示已经设计的所有用例。
③是文件视图窗口，显示被测源码文件下的变量、类型、函数以及测试覆盖率等。
④是所有调用的函数视图，显示当前被测源码文件中的所有函数。
⑤是测试用例输入输出窗口，每一条测试用例都可以在这个窗口中设计相应的输入输出列表。

三、单元测试配置

1、新建测试工程

在TBrun的上方菜单栏点击Source -> Single File(单个文件)或Multiple Files（多个文件），在弹出的窗口中选择单个被测源码文件或多个被测源码文件：

以Single File(单个文件)为例，在select file窗口选择一个被测源码文件：

导入被测源码文件后，TBrun会自动进行静态分析，分析完成后，会显示出file view和calls view窗口显示相关信息：

2、配置编译器

点击TBrun中上方菜单栏的Configure -> LDRA Testbed Configuration Options -> Switch Compiler进行编译器配置：

在弹出的Configure Compiler窗口中确认Default Compiler和Source Compiler，以选择IAR编译器为例，切换编译器后点击OK即可：

需要注意的是：
1、Default Compiler和Source Compiler都应该选择目标编译器；
2、如果在列表中没有找到对应编译器，可以通过Add Compiler添加需要的编译器（需要先配置编译环境）。

四、编写测试用例

1、创建测试序列

在TBurn中是使用测试序列来管理测试用例和测试数据的，因此在新建测试用例前需要创建序列（为了方便管理，通常一个被测函数创建一个测试序列）。
在TBurn菜单中选择Sequence->New：

输入序列名称（为了方便管理，序列名以函数名命名），勾上Code Coverage选项（这样在运行测试用例后才会对代码覆盖率进行统计）：

进行单元测试时，在Test Scenarios选项卡选择Isolate fully all code elements选项（完全隔离所有代码元素，即单元测试时，将本单元以外的调用全部默认打桩隔离）：

点击“Continue”即可完成测试序列的创建。

2、创建测试用例

在TBurn界面的右上角文件视图窗口中，选中被测函数，鼠标右键->Create New Test Case创建测试用例：

弹出测试用例创建向导窗口，此时窗口会显示函数的相关信息，如果被测函数涉及到指针，还会引导你设置指针指向的实体，按照引导步骤操作即可：

创建好测试用例后，会在左下角窗口中生成相应的测试用例条目，在右下角会显示该测试用例的默认输入输出列表，如下所示：

3、编写用例描述

用例描述包括序列级别的描述和用例级别的描述。
1、序列级别的描述
在TBurn菜单中点击Sequence->Sequence Documentation，在弹出的下图窗口中进行描述即可：

2、用例级别的描述
选中相应的测试用例，鼠标右键->Documentation & Requirements->Documentation，在弹出的下图中进行描述即可：


在测试用例描述中，建议可以填写被测软件版本、设计需求追踪、测试类型、测试方法、测试用例概述等，用于测试用例的管理、维护，以及生成测试文档。

4、设置桩函数

桩函数是被测试函数调用的子函数的一个替代函数，使得测试时不用关注原调用函数的具体功能，可以专注于被测函数本身的实现逻辑。对于桩函数有很多可选操作，涉及到桩函数的形参输入检查，形参输出赋值，桩函数返回值设置，桩函数修改全局变量（C++中还包括改变成员变量）、插入桩函数代码等。
函数打桩有两种方式：
1、选中测试用例，鼠标右键->Stub Management，这样的桩函数设置是跟选中的测试用例绑定的：

2、在函数调用列表中，单元测试模式默认会将所有调用函数打桩（系统函数除外）。选中要打桩的函数，鼠标右键->Managed Stub Properties可以进行全局桩设置：

选择template for new test cases，可以设置一个全局的测试桩模板，这样在新建的测试用例中会默认带有这个桩模板（测试用例中如果未更改，则会作为每一个测试用例的默认桩设置；测试用例中如果更改了这个桩，其会被测试用例中的桩设置覆盖）：

最常用的桩函数设置有：对无返回值的函数打空桩（仅打桩，什么都不设置）、对有返回值的函数设置返回值（set return value on exit）、插入桩函数测试代码，实现对某些变量的赋值（set code segment）。

5、插入初始化代码

在被测函数中，有时会用到结构体指针或数组等变量，此时如果通过创建IO Variable的方式进行初始化，会导致要创建的IO Variables非常之多。因此，可以通过插入初始化代码的方式完成数组等的初始化。
1、序列级的初始化（对所有用例有效）
在TBurn菜单中点击Sequence->Code Inserts->Sequence Initialisation Code：

2、用例级的初始化
选中相应的测试用例，鼠标右键Code Inserts->Initialisation Code：

6、设置输入输出

在Variables I/O view窗口里的变量，在最左边有输入/输出的标识，输入以“I”标识，输出以“O”标识（此处的输出是指预期的输出值）。这些变量列表的Name、Type、Use等都可以根据自己的测试需要进行修改。对于标识为“I”的输入变量，一定要在输入框中填写一个确定的值，否则用例无法执行。

根据实际的测试需求，如果发现默认的测试用例I/O窗口中缺少相关输入输出变量，可以在Test Case View窗口选择测试用例并右键添加相关的输入输出变量，如下图，自己创建或导入即可：

能添加到I/O窗口的变量包括：
1、形参：包括输入赋值，输出检查；
2、全局变量：包括代码里的全局变量和用户自定义的全局变量，全局变量的处理包括输入赋值，输出检查；
3、C++里的成员变量：包括输入赋值，输出检查；
4、函数返回值。
注意：不能添加被测函数的局部变量，局部变量的作用域仅限于被测函数内，不能被单元测试用例访问。

结合实际的测试需求，填写测试用例的测试输入（以“I”标识的输入列表）、期望输出（以“O”标识的输出列表），如下图所示：

五、执行测试用例

测试用例的执行包括2种方式：
1、分步骤执行（生成、构建、执行驱动、输出测试结果及覆盖率情况）：在TBurn菜单中的“Run Driver”中，或者在Test Case视图左下角按钮中，依次选择 Generate Driver、Build Driver、Execute Driver、Split Driver Output、Process Driver Output；
2、一步执行：在TBurn菜单中的“Run Driver”中，或者在Test Case视图左下角按钮中，选择Run Test Case Driver；

执行结果如下所示：

从上图可以看出测试用例的结果是PASS/FAIL。同时可以通过弹框右下角的Report查看相应的用例报告。
第1条用例PASS后，可以直接copy第1条用例生成第2条用例，然后再修改用例2的输入输出即可，直到有足够的测试用例来完成测试。

六、覆盖率分析

测试用例执行完成后，相应的代码覆盖率会实时更新，在file view窗口可以看到整个源码文件的覆盖率，以及当前被测函数的覆盖率，包括语句覆盖、分支覆盖、MCDC覆盖等：

在显示的覆盖率上右键选择“view pass/fail + flow diagram”，可以显示详细的代码覆盖情况：

七、导出测试用例

单元测试用例设计并执行完成后（函数功能全部验证通过，并且覆盖率也达到要求），此时该函数的单元动态测试结束。为了方便后续回归测试，需要将测试用例导出。具体操作如下：
在TBurn的菜单，选中Sequence->Export Test Case(TCF)，通过文件浏览窗口选择保存路径，保存对应的TCF文件即可：

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总结

以上就是如何使用Testbed(TBrun)进行软件单元测试的过程，上述步骤仅为流程性操作讲解，下一篇文章我将以一个被测函数作为示例进行进一步介绍。