有穷自动机在路径覆盖测试中的应用

"这篇文档是关于基于有穷自动机的路径覆盖测试方法的研究，作者毛红梅探讨了如何从源程序构建等价的有穷自动机，并利用自动机的特性来处理回边，以实现路径覆盖测试。文章提到了其他如基于有向图和DDGRAPH图的路径覆盖算法，但指出这些方法需要掌握较多概念。作者提出了一种更直观、易于实现的自动机方法。" 在软件测试领域，路径覆盖是一种重要的测试技术，旨在确保程序中的每条可能执行路径至少被覆盖一次。基于有穷自动机的路径覆盖测试方法是一种有效的策略，它首先将源代码转化为有穷自动机（Deterministic Finite Automata，DFA），这样每个状态代表程序执行的不同阶段，而转移边则对应程序中的控制流。 本文中，作者毛红梅首先介绍了基本概念，如语句块，包括简单的语句（如变量声明、赋值、函数调用）和复合语句（如条件语句、循环语句和分支语句）。复合语句通常由大括号包围，形成可以嵌套的结构，这使得它们能够转换为有穷自动机的状态和边。 接下来，作者提出了其方法的核心——将源程序转化为等价的有穷自动机。这个过程涉及将程序的控制流图（Control Flow Graph, CFG）映射到DFA，其中状态代表程序的不同部分，边表示程序流的转移。特别地，作者处理了“回边”，即那些导致程序回到先前状态的控制流，这些在路径覆盖中尤其关键，因为它们可能导致路径的复杂性和重复。 利用DFA的特性，作者设计了一种算法来选择覆盖路径，以达到路径覆盖的目标。这种方法相较于其他基于图的算法，如基于有向图的最小完全覆盖互操作测试序列生成算法和基于DDGRAPH图的路径覆盖研究，可能生成较少的覆盖路径，从而简化测试用例的创建和管理。 这篇论文贡献了一种新的路径覆盖测试方法，它利用有穷自动机的理论，降低了理解和实现的复杂性，为软件测试提供了新的工具。这种方法对于软件工程师来说，特别是在进行深度测试和保证代码覆盖率时，可能更加实用和高效。