本技術(shù)涉及計算機(jī)軟件，尤其涉及一種單元測試用例生成方法、設(shè)備及介質(zhì)。

背景技術(shù)：

1、當(dāng)今信息技術(shù)日新月異，軟件系統(tǒng)的規(guī)模和復(fù)雜性以前所未有的速度持續(xù)增長，軟件已成為推動社會進(jìn)步和產(chǎn)業(yè)升級的關(guān)鍵力量。然而，這一發(fā)展趨勢也對軟件的質(zhì)量與可靠性提出了更為嚴(yán)苛的要求，軟件測試作為保障軟件質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)，其地位日益凸顯。

2、單元測試聚焦于軟件中的最小可測試單元，如函數(shù)、方法或模塊，旨在驗證這些獨立單元在隔離環(huán)境下的行為是否符合預(yù)期。

3、然而，傳統(tǒng)的手動編寫單元測試方法面臨著挑戰(zhàn)與不足，手動編寫單元測試效率低下，特別是在面對大型、復(fù)雜的軟件系統(tǒng)時，開發(fā)人員需要花費大量時間和精力來創(chuàng)建和維護(hù)測試用例，不僅增加了開發(fā)成本，還可能延遲軟件交付時間。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本技術(shù)實施例提供了一種單元測試用例生成方法、設(shè)備及介質(zhì)，用于解決如下技術(shù)問題：手動編寫單元測試效率低下，特別是在面對大型、復(fù)雜的軟件系統(tǒng)時，開發(fā)人員需要花費大量時間和精力來創(chuàng)建和維護(hù)測試用例，不僅增加了開發(fā)成本，還可能延遲軟件交付時間。

2、本技術(shù)實施例采用下述技術(shù)方案：

3、本技術(shù)實施例提供一種單元測試用例生成方法。包括，通過編譯器llvm對獲取到的源代碼進(jìn)行解析，生成中間表示；對中間表示進(jìn)行代碼分析與邊界分析，以得到待測試單元；將輸入變量替換為符號值，通過符號值對待測試單元對應(yīng)的不同路徑分別進(jìn)行路徑約束條件的采集；基于采集的路徑約束條件，得到測試用例信息，基于測試用例信息確定出相應(yīng)的測試框架，生成參考測試用例；執(zhí)行參考測試用例，在測試覆蓋率滿足預(yù)置覆蓋率閾值的情況下，確定參考測試用例為所需測試用例。

4、本技術(shù)實施例中間標(biāo)識是一種與機(jī)器和語言無關(guān)的中間代碼表示形式，能夠跨不同的平臺和架構(gòu)進(jìn)行代碼分析和轉(zhuǎn)換，提高了代碼的可移植性和復(fù)用性。通過對中間表示進(jìn)行代碼分析，更加精確地理解程序的結(jié)構(gòu)和行為，確保測試用例能夠覆蓋代碼的關(guān)鍵路徑和邊界情況。通過符號執(zhí)行技術(shù)，自動探索程序的執(zhí)行路徑，無需手動構(gòu)造大量測試用例。通過執(zhí)行測試用例，驗證程序的正確性和穩(wěn)定性，及時發(fā)現(xiàn)并修復(fù)潛在的問題。本技術(shù)實施例通過編譯器llvm對源代碼進(jìn)行解析、分析，并生成測試用例，不僅提高了測試的自動化程度和效率，還增強了測試的全面性和有效性。

5、在本技術(shù)的一種實現(xiàn)方式中，對中間表示進(jìn)行代碼分析與邊界分析，以得到待測試單元，具體包括：遍歷中間表示中的函數(shù)定義節(jié)點，并記錄各函數(shù)定義節(jié)點分別對應(yīng)的函數(shù)定義信息；其中，函數(shù)定義信息至少包括名稱、參數(shù)、返回類型中的一項；對中間表示構(gòu)建控制流圖，以通過控制流圖進(jìn)行控制流分析，得到數(shù)據(jù)流信息；在中間表示中確定出存在邊界的代碼數(shù)據(jù)，并確定出邊界條件；其中，存在邊界的代碼數(shù)據(jù)至少包括循環(huán)語句、條件語句、數(shù)組訪問以及指針解引用中的一項；基于函數(shù)定義信息、數(shù)據(jù)流信息以及邊界條件，得到待測試單元；其中，待測試單元至少包括關(guān)鍵函數(shù)、邊界條件以及異常路徑中的一項。

6、在本技術(shù)的一種實現(xiàn)方式中，將輸入變量替換為符號值，通過符號值對待測試單元對應(yīng)的不同路徑分別進(jìn)行路徑約束條件的采集，具體包括：確定出待測試單元對應(yīng)的控制流圖；將輸入變量替換為符號值，使符號值遍歷控制流圖，以基于控制流圖中的各條件分支生成不同的執(zhí)行路徑；基于執(zhí)行路徑的分支點，生成相應(yīng)的條件表達(dá)式，并將條件表達(dá)式作為分支點約束條件；基于待測試單元對應(yīng)的多個分支點約束條件，得到測試單元對應(yīng)的路徑約束條件。

7、在本技術(shù)的一種實現(xiàn)方式中，基于采集的路徑約束條件，得到測試用例信息，基于測試用例信息確定出相應(yīng)的測試框架，生成參考測試用例，具體包括：將待測試單元對應(yīng)的路徑約束條件輸入約束求解器，得到觸發(fā)不同執(zhí)行路徑的輸入值；基于輸入值得到測試用例信息；將測試用例信息與預(yù)置測試框架參照表進(jìn)行匹配，確定出參考測試框架；其中，預(yù)置測試框架參照表包括多種測試框架，以及還包括多種測試框架分別對應(yīng)的集成條件；集成條件至少包括集成能力、集成所需語言類型、擴(kuò)展性以及維護(hù)性中的一項；在參考測試框架中，根據(jù)測試用例信息生成參考測試用例。

8、在本技術(shù)的一種實現(xiàn)方式中，執(zhí)行參考測試用例，在測試覆蓋率滿足預(yù)置覆蓋率閾值的情況下，確定參考測試用例為所需測試用例，具體包括：執(zhí)行參考測試用例，獲取測試覆蓋率；將測試覆蓋率與預(yù)置覆蓋率閾值進(jìn)行比對，在測試覆蓋率小于預(yù)置覆蓋率閾值的情況下，確定出未被測試覆蓋的路徑；針對未被測試覆蓋的路徑，生成新的測試用例，基于新的測試用例與參考測試用例生成新的參考測試用例，以進(jìn)行測試用例生成迭代；執(zhí)行新的參考測試用例，直至新的參考測試用例對應(yīng)的測試覆蓋率大于預(yù)置覆蓋率閾值，結(jié)束迭代過程，得到所需測試用例。

9、在本技術(shù)的一種實現(xiàn)方式中，基于測試用例信息確定出相應(yīng)的測試框架，生成參考測試用例之后，方法還包括：將參考測試用例對應(yīng)的執(zhí)行路徑進(jìn)行向量化處理；將向量化處理后的執(zhí)行路徑與預(yù)置缺陷數(shù)據(jù)向量進(jìn)行相似度計算，以基于相似度結(jié)果確定出參考測試用例匹配的參考缺陷數(shù)據(jù)；基于匹配關(guān)系，將參考測試用例劃分為多個測試用例組；基于每個測試用例組，將每個測試用例路徑作為一個節(jié)點，對測試用例進(jìn)行模擬執(zhí)行測試用例路徑，基于模擬結(jié)果，對各節(jié)點進(jìn)行權(quán)重分配；基于權(quán)重分配結(jié)果與各參考缺陷數(shù)據(jù)分別對應(yīng)的權(quán)重，對參考測試用例進(jìn)行篩選。

10、在本技術(shù)的一種實現(xiàn)方式中，將參考測試用例對應(yīng)的執(zhí)行路徑進(jìn)行向量化處理，具體包括：基于各參考測試用例，構(gòu)建參考測試用例集；基于孤立森林算法，確定出各參考測試用例分別對應(yīng)的異常分值，基于異常分值將參考測試用例集中的異常參考測試用例進(jìn)行篩除；對篩除后的各參考測試用例的路徑進(jìn)行特征提取，得到各參考測試用例分別對應(yīng)的數(shù)據(jù)特征值；對各數(shù)據(jù)特征值進(jìn)行組合，得到參考測試用例集對應(yīng)的數(shù)據(jù)特征集；將各數(shù)據(jù)特征值分別在數(shù)據(jù)特征集中進(jìn)行投影，得到各數(shù)據(jù)特征值分別對應(yīng)的第一數(shù)據(jù)特征向量；基于數(shù)據(jù)特征的不同，對第一數(shù)據(jù)特征向量中不同數(shù)據(jù)特征進(jìn)行權(quán)重分配，得到各測試用例分別對應(yīng)的第二數(shù)據(jù)特征向量。

11、在本技術(shù)的一種實現(xiàn)方式中，通過編譯器llvm對獲取到的源代碼進(jìn)行解析，生成中間表示，具體包括：通過編譯器llvm對獲取到的源代碼預(yù)處理；其中，預(yù)處理包括宏定義替換以及頭文件導(dǎo)入；將預(yù)處理后的源代碼進(jìn)行切割，并基于切割后的源代碼進(jìn)行單詞序列組合，以構(gòu)建語法樹；通過代碼生成器對語法樹自頂向下進(jìn)行遍歷，以生成中間表示。

12、本技術(shù)實施例提供一種單元測試用例生成設(shè)備，包括：至少一個處理器；以及，與至少一個處理器通信連接的存儲器；其中，存儲器存儲有可被至少一個處理器執(zhí)行的指令，指令被至少一個處理器執(zhí)行，以使至少一個處理器能夠：通過編譯器llvm對獲取到的源代碼進(jìn)行解析，生成中間表示；對中間表示進(jìn)行代碼分析與邊界分析，以得到待測試單元；將輸入變量替換為符號值，通過符號值對待測試單元對應(yīng)的不同路徑分別進(jìn)行路徑約束條件的采集；基于采集的路徑約束條件，得到測試用例信息，基于測試用例信息確定出相應(yīng)的測試框架，生成參考測試用例；執(zhí)行參考測試用例，在測試覆蓋率滿足預(yù)置覆蓋率閾值的情況下，確定參考測試用例為所需測試用例。

13、本技術(shù)實施例提供的一種非易失性計算機(jī)存儲介質(zhì)，存儲有計算機(jī)可執(zhí)行指令，計算機(jī)可執(zhí)行指令設(shè)置為：通過編譯器llvm對獲取到的源代碼進(jìn)行解析，生成中間表示；對中間表示進(jìn)行代碼分析與邊界分析，以得到待測試單元；將輸入變量替換為符號值，通過符號值對待測試單元對應(yīng)的不同路徑分別進(jìn)行路徑約束條件的采集；基于采集的路徑約束條件，得到測試用例信息，基于測試用例信息確定出相應(yīng)的測試框架，生成參考測試用例；執(zhí)行參考測試用例，在測試覆蓋率滿足預(yù)置覆蓋率閾值的情況下，確定參考測試用例為所需測試用例。

14、本技術(shù)實施例采用的上述至少一個技術(shù)方案能夠達(dá)到以下有益效果：本技術(shù)實施例中間標(biāo)識是一種與機(jī)器和語言無關(guān)的中間代碼表示形式，能夠跨不同的平臺和架構(gòu)進(jìn)行代碼分析和轉(zhuǎn)換，提高了代碼的可移植性和復(fù)用性。通過對中間表示進(jìn)行代碼分析，更加精確地理解程序的結(jié)構(gòu)和行為，確保測試用例能夠覆蓋代碼的關(guān)鍵路徑和邊界情況。通過符號執(zhí)行技術(shù)，自動探索程序的執(zhí)行路徑，無需手動構(gòu)造大量測試用例。通過執(zhí)行測試用例，驗證程序的正確性和穩(wěn)定性，及時發(fā)現(xiàn)并修復(fù)潛在的問題。本技術(shù)實施例通過編譯器llvm對源代碼進(jìn)行解析、分析，并生成測試用例，不僅提高了測試的自動化程度和效率，還增強了測試的全面性和有效性。