自动化测试生成：基于CBMC和Frama-C的C语言循环执行系统案例研究

本文主要探讨了在汽车控制器软件开发中，针对循环执行系统测试数据的自动化生成方法，特别是在使用CBMC（Comprehensive Binary Checker for Model Checking）和FRAMA-C这两个著名工具的基础上进行的案例研究。循环执行系统的测试过程繁琐，需要设计大量输入序列来引导系统从初始状态到目标状态，这消耗了测试人员大量的时间和精力，可能导致测试覆盖不足，从而影响产品质量和上市时间。 CBMC是一个静态分析工具，主要用于形式验证，它通过建立程序的数学模型来检测错误和不安全的行为。FRAMA-C则是一个用于C语言软件的框架，它提供了一套工具和接口，可以集成到IDE中，帮助开发者分析和测试代码。作者提出的测试生成方法将这两种工具结合起来，旨在自动化生成测试用例，减少手动工作量，使测试人员能更专注于提高测试质量和系统性能。 文章的关键贡献包括： 1. **方法整合**：结合CBMC的静态分析能力与FRAMA-C的代码切片功能，构建了一个自动测试生成流程，能够有效地识别并转化为测试数据。 2. **代码度量**：提出了一些代码度量指标，用来评估代码的复杂性，以及代码切片和CBMC在测试推导中的有效性，这对于优化测试策略至关重要。 3. **工业应用验证**：通过在两个实际的汽车控制器案例中进行实验，证明了这种方法能够显著减少测试生成时间和计算时间，从而提高了测试效率。 4. **潜在影响**：这种方法减轻了测试人员的工作负担，使他们能专注于创建更多高质量的测试，有助于提升整个系统的可靠性。 5. **支持与许可**：该研究得到了加拿大NSERC的NECSIS项目的支持，同时论文作为开放获取的文章，遵循CCBY-NC-ND许可证，允许读者在满足特定条件下自由复制、修改和分享。 总结来说，本文的焦点是解决循环执行系统测试中的挑战，通过技术创新和实践经验，为软件测试自动化提供了实用的工具和技术，对于提高汽车控制系统软件的质量控制具有重要意义。