软件测试（第2版）_Paul学习05_02——Ch5边界值测试_02

5.5 举例分析

5.5.1 三角形问题的测试用例

回顾以下第2章中关于三角形的问题描述：三角形问题接受三个整数a、b、c作为输入，用做三角形的三条边。整数a、b、c必须满足以下条件：

C1:1≤a≤200
C2: 1≤b≤200
C3: 1≤c≤200
C4:a﹤b+c
C5:b﹤a+c
C6:c﹤a+b
程序的输出是由这三条边确定的三角形类型：等边三角形、等腰三角形、不等边三角形或非三角形。如果输入值没有满足这些条件中的任何一个，则程序会通过输出消息来进行通知，例如，"b的取值不在允许取值的范围内。"如果a、b和c取值满足c1、c2和c3，则会给出以下四种相互排斥输出中的一个：

（1）如果三条边相等，则程序的输出是等边三角形。

（2）如果恰好有两条边相等，则程序输出的是等腰三角形。

（3）如果没有两条边相等，则程序输出的是不等边三角形。

（4）如果c4、c5和c6中有一个条件不满足，则程序输出的是非三角形。

测试用例设计

三角形输入下边界是1，上边界是200。

边界值分析测试用例：共4×3 + 1 = 13个，如下表所示

用例标识	a	b	c	预期输出
1	100	100	1	等腰三角形
2	100	100	2	等腰三角形
3	100	100	100	等边三角形
4	100	100	199	等腰三角形
5	100	100	200	非三角形
6	100	1	100	等腰三角形
7	100	2	100	等腰三角形
8	100	100	100	等边三角形
9	100	199	100	等腰三角形
10	100	200	100	非三角形
11	1	100	100	等腰三角形
12	2	100	100	等腰三角形
13	100	100	100	等边三角形
14	199	100	100	等腰三角形
15	200	100	100	非三角形

边界健壮性测试用例：共6×3 + 1 = 19个，如下表所示

用例标识	a	b	c	预期输出
1	100	100	0	提示输入超出范围
2	100	100	1	等腰三角形
3	100	100	2	等腰三角形
4	100	100	100	等边三角形
5	100	100	199	等腰三角形
6	100	100	200	非三角形
7	100	100	201	提示输入超出范围
8	100	0	100	提示输入超出范围
9	100	1	100	等腰三角形
10	100	2	100	等腰三角形
11	100	100	100	等边三角形
12	100	199	100	等腰三角形
13	100	200	100	非三角形
14	100	201	100	提示输入超出范围
15	0	100	100	提示输入超出范围
16	1	100	100	等腰三角形
17	2	100	100	等腰三角形
18	100	100	100	等边三角形
19	199	100	100	等腰三角形
20	200	100	100	非三角形
21	201	100	100	提示输入超出范围

最坏情况测试用例：共53 = 125个，如下表所示

1a54b

用例标识	a	b	c	预期输出
1	1	1	1	等边三角形
2	1	1	2	非三角形
3	1	1	100	非三角形
4	1	1	199	非三角形
5	1	1	200	非三角形
6	1	2	1	非三角形
7	1	2	2	等腰三角形
8	1	2	100	非三角形
9	1	2	199	非三角形
10	1	2	200	非三角形
11	1	100	1	非三角形
12	1	100	2	非三角形
13	1	100	100	等腰三角形
14	1	100	199	非三角形
15	1	100	200	非三角形
16	1	199	1	非三角形
17	1	199	2	非三角形
18	1	199	100	非三角形
19	1	199	199	等腰三角形
20	1	199	200	非三角形
21	1	200	1	非三角形
22	1	200	2	非三角形
23	1	200	100	非三角形
24	1	200	199	非三角形
25	1	200	200	等腰三角形
26	2	1	1	非三角形
27	2	1	2	等腰三角形
28	2	1	100	非三角形
29	2	1	199	非三角形
30	2	1	200	非三角形
31	2	2	1	等腰三角形
32	2	2	2	等边三角形
33	2	2	100	非三角形
34	2	2	199	非三角形
35	2	2	200	非三角形
36	2	100	1	非三角形
37	2	100	2	非三角形
38	2	100	100	等腰三角形
39	2	100	199	非三角形
40	2	100	200	非三角形
41	2	199	1	非三角形
42	2	199	2	非三角形
43	2	199	100	非三角形
44	2	199	199	等腰三角形
45	2	199	200	不等边三角形
46	2	200	1	非三角形
47	2	200	2	非三角形
48	2	200	100	非三角形
49	2	200	199	不等边三角形
50	2	200	200	等腰三角形
51	100	1	1	非三角形
52	100	1	2	非三角形
53	100	1	100	等腰三角形
54	100	1	199	非三角形
55	100	1	200	非三角形
56	100	2	1	非三角形
57	100	2	2	非三角形
58	100	2	100	等腰三角形
59	100	2	199	非三角形
60	100	2	200	非三角形
61	100	100	1	等腰三角形
62	100	100	2	等腰三角形
63	100	100	100	等边三角形
64	100	100	199	等腰三角形
65	100	100	200	非三角形
66	100	199	1	非三角形
67	100	199	2	非三角形
68	100	199	100	等腰三角形
69	100	199	199	等腰三角形
70	100	199	200	不等边三角形
71	100	200	1	非三角形
72	100	200	2	非三角形
73	100	200	100	非三角形
74	100	200	199	不等边三角形
75	100	200	200	等腰三角形
76	199	1	1	非三角形
77	199	1	2	非三角形
78	199	1	100	非三角形
79	199	1	199	等腰三角形
80	199	1	200	非三角形
81	199	2	1	非三角形
82	199	2	2	非三角形
83	199	2	100	非三角形
84	199	2	199	等腰三角形
85	199	2	200	不等边三角形
86	199	100	1	非三角形
87	199	100	2	非三角形
88	199	100	100	等腰三角形
89	199	100	199	等腰三角形
90	199	100	200	不等边三角形
91	199	199	1	等腰三角形
92	199	199	2	等腰三角形
93	199	199	100	等腰三角形
94	199	199	199	等边三角形
95	199	199	200	等腰三角形
96	199	200	1	非三角形
97	199	200	2	不等边三角形
98	199	200	100	不等边三角形
99	199	200	199	等腰三角形
100	199	200	200	等腰三角形
101	200	1	1	非三角形
102	200	1	2	非三角形
103	200	1	100	非三角形
104	200	1	199	非三角形
105	200	1	200	等腰三角形
106	200	2	1	非三角形
107	200	2	2	非三角形
108	200	2	100	非三角形
109	200	2	199	不等边三角形
110	200	2	200	等腰三角形
111	200	100	1	非三角形
112	200	100	2	非三角形
113	200	100	100	非三角形
114	200	100	199	不等边三角形
115	200	100	200	等腰三角形
116	200	199	1	非三角形
117	200	199	2	不等边三角形
118	200	199	100	不等边三角形
119	200	199	199	等腰三角形
120	200	199	200	等腰三角形
121	200	200	1	等腰三角形
122	200	200	2	等腰三角形
123	200	200	100	等腰三角形
124	200	200	199	等腰三角形
125	200	200	200	等边三角形

测试程序源码及执行结果

测试程序设计

为了便于进行自动化测试对第2章的程序3进行简单的改造，改造如下：

（1）对于输入判断函数input，接收3个输入，如果输入符合要求（C1、C2、C3）返回0，否则返回-1；
（2）对于判断是不是三角形函数isTriangle，接收三个输入，如果判断满足是三角形的条件（C4、C5、C6）返回0，否则返回-1；
（3）对于判断三角形类型函数typeTriangle，接收三个输入，返回值为-1表示输入不满足要求、1非三角形、2表示不等边三角形（普通三角形）、3表示等腰三角形、4表示等边三角形。
测试用例使用csv格数文件存储，格式如下：



第一列为用例序号，第二、三、四列为3条边的值，第五列为预期结果。
测试程序从数据文件获取数据，执行三角形判断程序（被测程序），获取执行结果，并与预期结果进行比较，判断测试结果，给出测试结论。
源程序如下：

#include <stdio.h>
#include <string.h>

int input(int a, int b, int c)
{
int c1, c2, c3;

c1 = (1 <= a) && (a <= 200);
c2 = (1 <= b) && (b <= 200);
c3 = (1 <= c) && (c <= 200);

if (c1 == 0)
{
//printf("Value of a is not in the range of permitted values.\n");
return -1;
} else if (c2 == 0)
{
//printf("Value of b is not in the range of permitted values.\n");
return -1;
} else if (c3 == 0)
{
//printf("Value of c is not in the range of permitted values.\n");
return -1;
} else
{
/*
printf("Side A is %d.\n", a);
printf("Side B is %d.\n", b);
printf("Side C is %d.\n", c);*/
return 0;
}

}

int isTriangle(int a, int b, int c)
{
if ((a<b+c) && (b<a+c) && (c<a+b))
{
return 0;
}
else
{
return -1;
}
}

/*
进行三角形判断
参数a，b，c分别是三条边的长度
返回值：
-1 表示 输入不满足
C1:1≤a≤200
C2: 1≤b≤200
C3: 1≤c≤200
1 表示 不是三角形
2 表示 不等边三角形，普通三角形
3 表示 等腰三角形
4 表示 等边三角形
*/
int typeTriangle(int a, int b, int c)
{
int retInput;
retInput = input(a, b, c);

//输入不满足要求，返回-1
if (retInput == -1)
{
//printf("a, b or c <1 or >200.\n");
return -1;
}

//判断是不是三角形
int bTriangle = isTriangle(a, b, c);

if (bTriangle == -1)
{
//printf("Not a triangle.\n");
return 1;
}

if ((a == b) && (b == c))
{
//printf("Equilateral triangle.\n");
return 4;
}
else if ((a != b) && (a != c) && (b != c))
{
//printf("Scalene triangle.\n");
return 2;
}
else
{
//printf("Isosceles triangle.\n");
return 3;
}
}

int main(void)
{

FILE *fp;
char exp[18];
int tcId, a, b, c;
int retScan;
fp = fopen("d:\\softwareTesting\\triBoundary.csv", "r");
//fp = fopen("d:\\softwareTesting\\triR.csv", "r");
//fp = fopen("d:\\softwareTesting\\tri125.csv", "r");
int retType = -1;//返回的三角形类型
int strCompare = -1;//字符串比较结果
if (fp != NULL)
{
printf("Open data.csv success.\n");
//fscanf(fp, "%d,%d", &tcId, &a);
//printf("%d,%d\n",tcId,a);
printf(" TcId  a    b    c     预期结果      实际结果    结论\n");
printf("-----------------------------------------------------\n");
retScan = fscanf(fp, "%d,%d,%d,%d,%s,exp",&tcId,&a,&b,&c,exp);
while(retScan == 5)
{

printf("%4d %4d %4d %4d %12s  ",tcId,a,b,c,exp);
//printf("retScan = %d,", retScan);
retType = typeTriangle(a, b, c);
//printf("retType = %d\n", retType);

switch (retType)
{
case -1:
printf(" 输入超出范围");
strCompare = strcmp(exp, "输入超出范围");
if (strCompare == 0)
printf("   √\n");
else
printf("   ×\n");
break;
case 1:
printf("     非三角形");
strCompare = strcmp(exp, "非三角形");
if (strCompare == 0)
printf("   √\n");
else
printf("   ×\n");
break;
case 2:
printf(" 不等边三角形");
strCompare = strcmp(exp, "不等边三角形");
if (strCompare == 0)
printf("   √\n");
else
printf("   ×\n");
break;
case 3:
printf("   等腰三角形");
strCompare = strcmp(exp, "等腰三角形");
if (strCompare == 0)
printf("   √\n");
else
printf("   ×\n");
break;
case 4:
printf("   等边三角形");
strCompare = strcmp(exp, "等边三角形");
if (strCompare == 0)
printf("   √\n");
else
printf("   ×\n");
break;
default:
printf("     其它情况");
printf("   ×\n");
break;

}

retScan = fscanf(fp, "%d,%d,%d,%d,%s,exp",&tcId,&a,&b,&c,exp);
}

fclose(fp);
}
else
{
printf("Open data.csv fail.\n");
}

return 1;
}

边界值分析测试用例执行结果如下：



边界健壮性测试用例：



最坏情况测试用例片段如下：





发现缺陷的能力：
设定程序存在一处缺陷：边c的上边界判断少了一个“=”

……
c1 = (1 <= a) && (a <= 200);
c2 = (1 <= b) && (b <= 200);
c3 = (1 <= c) && (c < 200);
……

三个方法发现缺陷如下：
边界值分析测试用例执行结果如下：有一个测试用例发现该缺陷。



边界健壮性测试用例：有一个测试用例发现该缺陷。



最坏情况测试用例片段如下：共有25个测试用例发现该缺陷，冗余较大。



总结：
三种方法都可发现该缺陷，边界值分析方法和健壮性方法都有一个测试用例发现该缺陷，最坏情况有25个测试用例发现该缺陷，可以看出对于像三角形这类问题因为输入之间没有关联，单缺陷假设成立，所以没有必要使用最坏情况设计测试用例，健壮性测试可以获取边界外的测试结果。针对不同的问题要采用适合的不同策略。