代碼的黑盒測(cè)試（下）|?庫接口測(cè)試Library Interface Testing

書接上回：代碼的黑盒測(cè)試（上）|目標(biāo)文件測(cè)試Object File Testing，我們首先介紹了編譯的基本過程——預(yù)處理（Prepressing）、編譯（compile）、匯編（Assembly）和鏈接（Linking），然后著重介紹了代碼黑盒測(cè)試的第一種方法——VectorCAST/C++的目標(biāo)文件的測(cè)試方法，解決了在無可用源代碼的情況下，對(duì)其相應(yīng)目標(biāo)文件的測(cè)試。

其實(shí)一個(gè)代碼工程除了開發(fā)人員手寫代碼外，還包含了很多庫文件，甚至有的庫文件或是經(jīng)過開發(fā)人員修改或是直接由開發(fā)人員編寫的。那么對(duì)于這些文件又該如何測(cè)試呢？請(qǐng)看如下分解！

一、庫接口測(cè)試

（一）庫文件

這里的“庫”，就是庫文件，一般是指編譯好的二進(jìn)制文件，用于在鏈接階段與目標(biāo)文件一起生成可執(zhí)行文件，或者運(yùn)行可執(zhí)行文件的時(shí)候被加載，以便調(diào)用庫文件中的某段代碼。

與可執(zhí)行文件不同的是，庫文件無法直接執(zhí)行。直觀上來看，庫文件的源代碼中沒有main函數(shù)，而只是一些函數(shù)模塊的定義和實(shí)現(xiàn)，沒有運(yùn)行的入口主函數(shù)，無法直接執(zhí)行。

（二）靜態(tài)庫與動(dòng)態(tài)庫

庫文件可分為靜態(tài)庫和動(dòng)態(tài)庫。它們區(qū)別主要體現(xiàn)在程序的鏈接階段——靜態(tài)庫的代碼是在編譯過程中被載入程序中的，這就說明，只要程序編譯完成，程序就不受靜態(tài)庫的影響；動(dòng)態(tài)庫的代碼在編譯的時(shí)候并沒有被編譯進(jìn)入程序中，只是在程序運(yùn)行時(shí)根據(jù)程序需要?jiǎng)討B(tài)的加載到內(nèi)存中。

（三）相關(guān)文件的一些擴(kuò)展名

1. win32平臺(tái)下，靜態(tài)庫通常后綴為.lib，動(dòng)態(tài)庫為.dll。
2. Linux平臺(tái)下，靜態(tài)庫通常后綴為.a，動(dòng)態(tài)庫為.so。

從本質(zhì)上來說，由同一段程序編譯出來的靜態(tài)庫和動(dòng)態(tài)庫，在功能上是沒有區(qū)別的；不同之處僅僅在于其名字上，也就是“靜態(tài)”和“動(dòng)態(tài)”。開發(fā)人員只需要將.h/.hpp頭文件和.lib/.so文件提交給其他開發(fā)人員，他們就可以直接使用.lib/.so文件中定義的函數(shù)了。靜態(tài)庫和動(dòng)態(tài)庫的具體使用由開發(fā)人員決定。

（四）庫接口測(cè)試

庫接口測(cè)試允許客戶在沒有可用源代碼的情況下，對(duì)現(xiàn)有庫文件創(chuàng)建測(cè)試。在測(cè)試時(shí)，可以將第三方庫或者被修改的第三方庫作為一個(gè)對(duì)象庫文件和API定義（頭文件）?？梢詾锳PI創(chuàng)建測(cè)試用例，來驗(yàn)證應(yīng)用程序庫函數(shù)的正確性，而無需訪問源代碼。

在代碼開發(fā)中，通常會(huì)將一些常用的函數(shù)封裝成一個(gè)庫，提供接口給其它程序文件調(diào)用，省去重復(fù)寫該函數(shù)接口。當(dāng)使用該函數(shù)時(shí)，只需要直接將所需要的文件鏈接到程序中即可，大大提高了開發(fā)效率。依照這個(gè)原理，我們也可以針對(duì)一些代碼程序根據(jù)測(cè)試需要，將某些源代碼編譯生成相應(yīng)的靜態(tài)庫文件或動(dòng)態(tài)庫文件，以完成代碼功能測(cè)試。

二、利用VectorCAST/C++進(jìn)行庫接口測(cè)試

對(duì)于如何使用VectorCAST/C++進(jìn)行靜態(tài)庫或者動(dòng)態(tài)庫的單元測(cè)試，下面我們?nèi)允褂蒙掀恼轮械狞c(diǎn)餐服務(wù)程序(采用GCC編譯鏈)，來具體說明。

（一）點(diǎn)餐服務(wù)程序的結(jié)構(gòu)內(nèi)容及說明

圖 1點(diǎn)餐服務(wù)程序的結(jié)構(gòu)內(nèi)容及說明

（二）利用VectorCAST/C++進(jìn)行靜態(tài)庫接口測(cè)試

1、靜態(tài)庫文件的生成

對(duì)于這個(gè)點(diǎn)餐主程序manager_driver.c，我們可以將manager.c和database.c分別作為一個(gè)調(diào)用的庫文件來使用，也可以一起作為一個(gè)調(diào)用的庫文件來使用。本例中，將manager.c和database.c一起作為一個(gè)調(diào)用的庫文件來使用。

使用一個(gè)BAT腳本生成靜態(tài)庫文件，腳本內(nèi)容如下：

set path=%VECTORCAST_DIR%\mingw\bin;%PATH%

gcc -c manager.c

gcc -c database.c

ar rcs manager_driver.lib manager.o database.o

說明：無論靜態(tài)庫，還是動(dòng)態(tài)庫，都是在*.o目標(biāo)文件基礎(chǔ)上生成的。

2、環(huán)境構(gòu)建基本過程

VectorCAST環(huán)境構(gòu)建的基本過程在代碼的黑盒測(cè)試（上）|目標(biāo)文件測(cè)試Object File Testing有詳細(xì)說明，這里不再贅述，對(duì)于不同的以及需要注意的地方，有如下說明：

本例中，我們是利用manager.c和database.c一起生成靜態(tài)庫文件manager_driver.lib的，所以在構(gòu)建測(cè)試環(huán)境的第3步需要選擇“庫接口測(cè)試方法”并在“Link Options”添加該文件及所在路徑，如圖2所示。同時(shí)在構(gòu)建測(cè)試環(huán)境的第6步添加需要的頭文件，有manager.h和database.h，如圖3所示。

圖2選擇添加靜態(tài)庫文件manager_driver.lib

圖3選擇添加頭文件manager.h或database.h

3、測(cè)試用例編寫與執(zhí)行

按照上述說明成功構(gòu)建測(cè)試環(huán)境。編寫測(cè)試用例及執(zhí)行測(cè)試用例，結(jié)果如下圖4所示。

圖4測(cè)試用例編寫與執(zhí)行

細(xì)心的小伙伴可以注意到上圖左邊部分只有顯示了執(zhí)行狀態(tài)圖標(biāo)，因?yàn)槲覀儾捎玫脑摲N測(cè)試屬于黑盒測(cè)試方法，所以我們?cè)跇?gòu)建環(huán)境的第4步，沒有勾選“Whitebox”前面的復(fù)選框，自然也沒有結(jié)構(gòu)覆蓋度圖標(biāo)。

（三）利用VectorCAST/C++進(jìn)行動(dòng)態(tài)庫接口測(cè)試

1、動(dòng)態(tài)庫文件的生成

與靜態(tài)庫文件生成類似，將manager.c和database.c一起作為一個(gè)調(diào)用的動(dòng)態(tài)庫文件來使用。

使用一個(gè)BAT腳本生成動(dòng)態(tài)庫文件，腳本內(nèi)容如下：

set path=%VECTORCAST_DIR%\mingw\bin;%PATH%

gcc -c -fPIC manager.c -o manager_dyn.o

gcc -c -fPIC database.c -o database_dyn.o

gcc manager_dyn.o database_dyn.o -shared -o libmanager_drive.dll

2、環(huán)境構(gòu)建基本過程

動(dòng)態(tài)庫接口測(cè)試與靜態(tài)庫接口測(cè)試基本一致，不同的地方如下說明：

此例中，我們?nèi)岳胢anager.c和database.c一起生成動(dòng)態(tài)庫文件manager_driver.dll，所以在構(gòu)建測(cè)試環(huán)境的第3步選擇“庫接口測(cè)試方法”并在“Link Options”添加該動(dòng)態(tài)庫dll文件，如圖5所示。后面的操作與靜態(tài)庫接口測(cè)試一致，故不在贅述。

圖5選擇添加動(dòng)態(tài)庫文件manager_driver.dll

三、總結(jié)

本文提供了代碼黑盒測(cè)試的第二種方法——庫接口測(cè)試，可以利用工具為API創(chuàng)建測(cè)試用例，來驗(yàn)證應(yīng)用程序庫函數(shù)的正確性，而無需訪問源代碼，感興趣的同學(xué)可以嘗試下。

VectorCAST/C++作為Vector公司的代碼動(dòng)態(tài)測(cè)試工具，支持自動(dòng)生成測(cè)試用例，提供完善的覆蓋度信息，還可以與Git/SVN/Jekins等工具集成等等；后續(xù)也會(huì)為大家?guī)砀嗷赩ectorCAST/C++的動(dòng)態(tài)測(cè)試相關(guān)內(nèi)容；同時(shí)也歡迎垂詢和溝通，共同探討測(cè)試相關(guān)問題。

北匯信息作為Vector中國(guó)的合作伙伴，始終專注于汽車電子領(lǐng)域的新技術(shù)和新產(chǎn)品，為整車廠和零部件企業(yè)提供完整的研發(fā)、測(cè)試解決方案，為工程師在汽車領(lǐng)域提供“趁手裝備“！