使用c++编写一个二分查找函数并且1.画控制流图； 分别确定3条路径，满足100％语句覆盖、完全分支覆盖、 完全谓词覆 盖；并推导出相应路的路径谓词表达式； 求解每个谓词表达式，找出至少一条不可行路径； 引入至少一个缺陷，使得某个特定的满足完全分支覆盖准则的测试用例， 。 试提出一种方法，能检测出前一步引入的缺陷。

二分查找的代码：

#include <iostream>
using namespace std;

int binarySearch(int arr[], int l, int r, int x) {
    while (l <= r) {
        int mid = l + (r - l) / 2;

        if (arr[mid] == x)
            return mid;

        if (arr[mid] < x)
            l = mid + 1;

        else
            r = mid - 1;
    }

    return -1;
}

int main()
{
    int arr[] = { 2, 3, 4, 10, 40 };
    int n = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
    int x = 10;
    int result = binarySearch(arr, 0, n - 1, x);
    (result == -1) ? cout << "Element is not present in array"
                   : cout << "Element is present at index " << result;
    return 0;
}

控制流图：


根据控制流图，可以得到三条路径：

- Path 1: 1-2-3-4-5-6-7-8-9-10
- Path 2: 1-2-3-4-5-6-7-11-12-10
- Path 3: 1-2-3-4-5-6-13

对应的路径谓词表达式：

- Path 1: T
- Path 2: arr[mid] < x
- Path 3: arr[mid] > x

我们可以通过修改输入数组，让某个测试用例不可行。例如，将数组改为 `{2, 3, 4, 10, 10, 40}`，此时输入 `x = 10` 时，函数会返回 3，而不是 4。

为了检测出这个缺陷，我们可以引入额外的检查，例如在 while 循环中增加以下代码：

if (l > r)
    return -1;

这样，当 l > r 时，函数会直接返回 -1，避免出现错误的结果。我们可以通过修改输入数组，让某个测试用例触发这个检查。例如，将数组改为 `{2, 3, 4, 10, 10, 40}`，此时输入 `x = 50` 时，函数会进入死循环，因为 l 和 r 的值不断交替，无法跳出循环。我们可以在这种情况下，加入一个计数器来记录循环次数，如果超过一定次数就认为进入了死循环，从而判断出这个缺陷。