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ものづくり産業では材料加工の一つである工作機械NCフライス盤が無くてはならない存在です。世界情勢の移りゆく中で市場が求める商品の変化に合わせ、新たな工作機械の提案が必要です。工作機械を学び、操作することで未来の機械を創造してみよう!
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1.
第8回「テスト道具とその他の手法」 2011年7月29日(金) 服部 健太 ソフトウェア・テスト入門
2.
自動単体テストツール 単体テストのテストケースを事前に定義しておく と,自動的にテストの実行,結果の判定をおこ なってくれるツール 単体テストは本講義で説明したモジュールテストに 相当
広く使われている 代表的なプログラミング言語に対応して揃ってい る CUnit/CppUnit/JUnit/RubyUnit/PythonUnit/… *Unit系 2011/7/292 ソフトウェア・テスト入門8
3.
JUnitの例 テストしたいクラスAについて,テストケースをATestというク ラスにメソッドとして書いていく Java版Othelloライブラリの例: public
class ServerTest { …略… @Test public void testConnect() { assertTrue(server.connect(host, port)); assertFalse(server.connect(host, port)); } @Test public void testDisconnet() { assertTrue(server.connect(host, port)); … 2011/7/293 ソフトウェア・テスト入門8
4.
JUnitの例(2) テストの自動実行 antのbuild.xmlに,たとえば以下のように定義しておくとant runtestsで全テストケースが実行され,レポート出力される <target
name="runtests" depends="compiletests"> <junit printsummary="yes" haltonfailure="false"> <classpath>…省略…</classpath> <formatter type="plain"/> <batchtest> <fileset dir="${tests.dir}"> <include name="**/*Test.java" /> </fileset> </batchtest> </junit> </target> 2011/7/294 ソフトウェア・テスト入門8
5.
静的フロー解析ツール プログラムを実行せずに,静的に解析することで, エラーを調べる 自動コード検査のようなもの
検出できる問題 未定義の値をもつ変数 使われない値を代入された変数 モジュール間のインタフェースの不一致 到達不能コード ⇒多くは最近のコンパイラの警告オプションで発見可能 より進んだ機能をもつ製品もある Coverity スレッド解析して競合を発見するなど. 2011/7/295 ソフトウェア・テスト入門8
6.
テストカバレッジモニタ ホワイトボックス・テストに応用できるツール 実行中に対象プログラムのモニタを行い,命令網 羅基準と判定条件網羅基準にあっているかどうか を判定する統計的手法を提供する
使ったことは無いが,調べてみたところ,テクマ トリックス株式会社というところが以下のツール を販売している http://www.techmatrix.co.jp/quality/ctest/test/covera ge.html 2011/7/296 ソフトウェア・テスト入門8
7.
プログラムの正当性の数学的証明 テストの基本的な問題は,エラーがないことをしめすのは 不可能である点. プログラム検証法/プログラムの正当性の証明
テストにかわるものとして,プログラムにエラーがないこと を実際にしめすための手法 Coq/Agdaなどの定理証明支援系ツールを使うことも多い 問題点: 非常に頭を使う必要がある 証明が間違っているかもしれない 規模の大きなプログラムでは難しい 個人的には,プログラマは自分で書いたコードの正しさを 確信できるよう,非形式的でよいので証明する習慣を身に つけた方が良いと思う. 2011/7/297 ソフトウェア・テスト入門8
8.
テスト・データ・ジェネレータ テスト・データを見分けたり作成するのをたすけ るためのツール テスト・ケース・ジェネレータではないことに注意
プログラムの論理の流れを分析し,たとえば,あ る特定の基準を実行するのに必要な入力データの セットを推測する 特殊なものとしては,コンパイラのテストデータ を生成するもので,形式文法で入力を記述するも のもある 2011/7/298 ソフトウェア・テスト入門8
9.
環境シミュレータ 実際のなまの環境でのテストが不可能だったり, 高価になるとき,そのシステムのまわりの環境を シミュレートするツール ストレステストと大容量テスト
ハードウェア故障など現実の環境でつくりだすこ とが困難な状況をつくりだすこと 核反応制御プログラムや宇宙システムなどなまの 環境のもとでのテストが問題外であるとき 2011/7/299 ソフトウェア・テスト入門8
10.
仮想計算機 2011/7/29ソフトウェア・テスト入門810 一種の環境シミュレータ 複数個のプログラムをそれぞれが別々の単体の機 械のもとで実行しているかのようにみせかける
新しいオペレーティングシステムのテストに使え る 1台の計算機しかない場合でも,複数のテストを 同時に実行することができる.
11.
ソフトウェア・エラーの研究 2011/7/29ソフトウェア・テスト入門811 研究事例 大規模レーダ制御システムで2165個のエラーを分類し たもの
Fortran, PL/I, Algol, Basic, Cobolで書かれた小さなプロ グラム開発をふくむ大学の実験で得られた1189個のエ ラーの研究 3個の大型ソフトウェア・パッケージでのエラーの研究 TRWシステムで作成された4個の大きなプログラムでの エラーの研究 IBMのDOS/VSオペレーティングシステムの発注にあ たってのテストで発見されたエラーの分析 かのKnuthもTeXのエラーを分析している 文芸的プログラミングの第10章参照
12.
予測モデル 2011/7/29ソフトウェア・テスト入門812 プログラムに何個のエラーが残っているか予測する いつテストをやめればよいかの判断
ソフトウェアが出荷可能かどうかの判断 一般的なカテゴリ: 1. ハードウェアの信頼性モデルから得られるモデル ハードウェアの信頼性理論にもとづくもの Markov法にもとづくもの 2. プログラムの構造にもとづくモデル モデルのパラメータとして,プログラムの大きさ,分岐命 令数,ネスティングのレベル,データ型の数などをふくむ 3. 「エラーをばらまく」モデル 意図的にプログラムの中にエラーをばらまき,ばらまかれ た数と発見された本来のエラーn数の比率から全体のエ ラー数を推測する
13.
ソース管理システム 2011/7/29ソフトウェア・テスト入門813 コード,文書,テストケースを自動的に管理する ツール バージョン管理システムとも呼ばれる
古くはSCCS, CVSなど.最近では,SVNやgitな ど 大きなプロジェクトでは欠かせないツール
14.
対話型デバッガ 2011/7/29ソフトウェア・テスト入門814 プログラマに一連のデバッグ機能を提供する メモリダンプ機能
ブレイクポイントの設定 変数が変更される箇所の検出 部分的な実行 現在では,統合開発環境に組み込まれている フリーの代表的なデバッガとしてはGDBがある 個人的には,最近はほとんどデバッガを使ってま せん...
15.
コンパイラ・デバッグ補助機能 2011/7/29ソフトウェア・テスト入門815 デバッグ時だけ有効になるような命令を指定できる機能 Cでいえば,#if
DEBUG~#endなどで命令を囲み,コンパイ ル時に-DDEBUGを指定したりする アサーション ASSERT <ブール式> 文 のように,ブール式が偽のもつ場合は,それに関連した命令 が実行され,プログラムが中断される Javaのassert文 アサーションを有効に活用することで,素早くバグを見つ け,デバッグすることができる インタフェースの契約を明示化するのにも有効 例:ある手続きの引数nが非負整数であることが前提の場合, 入口にassert (n >= 0)と記述しておく.
16.
メモリエラー検出ツール 未確保のメモリ領域へのアクセス,配列の範囲外ア クセス,二重解放など,メモリに関するエラーを検 出するツール 実際にプログラムを実行し,検出を行うため,すべての エラーを発見できるわけではない.
Valgrind フリーのメモリリーク検出ツール Purify 昔からある割と有名な商用ツール 自動GCを備えた言語を使うことが多い今日では,あ まり使う場面が少なくなっているような気がする 2011/7/2916 ソフトウェア・テスト入門8
17.
モデル検査ツール ソフトウェアの設計に対応するモデルを記述し,そ のモデルが,形式的に定義された仕様を満たすかど うかを検査する. モデル記述言語
システムの設計を記述する 仕様記述 様相(時相)論理を用いて記述するものが多い 代表的なモデル検査ツール SPIN/Promela モデルをある種のオートマトンに変換し,ランダムに実 行したり,すべての取りうる状態を検査することで,仕 様を満たすかどうか検査する 並行/分散システムなどでは,強力なツールとなりうる 2011/7/2917 ソフトウェア・テスト入門8
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