基于遗传算法的mc%2fdc测试数据自动生成技术研究

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1、分类号：——UDC-．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．—．密级：编号：工学硕士学位论文基于遗传算法的MC／DC测试数据自动生成技术研究硕士研究生指导教师学位级别学科、专业所在单位论文提交日期论文答辩日期学位授予单位：高听睿：孙尧教授：工学硕士：导航、制导与控制：自动化学院：2011年1月6日：2011年3月4日：哈尔滨工程大学l。。—————————————。．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．一◆r，t皋ClassifiedIndex：U．D．C：ADissertationfortheD

2、egreeofM．Eng1帆v帆2吣0帆5叭m2啪6m2眦2帆ResearchofAutomaticGenerationTechnologyfOrMC／DCTestDataBasedonGeneticAlgorithmCandidate：GaoXinruiSupervisor：Prof．SunYaoAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpecialty：NavigationGuidanceandControlDateofSubmission：January,201DateofOralExamination：March，

3、201University：HarbinEngineeringUniversity◆弋，t哈尔滨工程大学学位论文原创性声明本人郑重声明：本论文的所有工作，是在导师的指导下，由作者本人独立完成的。有关观点、方法、数据和文献的引用己在文中指出，并与参考文献相对应。除文中已注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经公开发表的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。作者c签趴高听各日期：加l1年≥月j日学位论文授权使用声明本人完全了解学校保护知识产权的有关规定，即研究生在校攻读学位期间论文工作

4、的知识产权属于哈尔滨工程大学。哈尔滨工程大学有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件。本人允许哈尔滨工程大学将论文的部分或全部内容编入有关数据库进行检索，可采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文，可以公布论文的全部内容。同时本人保证毕业后结合学位论文研究课题再撰写的论文一律注明作者第一署名单位为哈本论文(程大学。涉密学位论文待解密后适用本声明。予学位后即可口在授予学位12个月后口解密后)由哈尔滨工程大学送交有关部门进行保存、汇编等。作者(签字)：焉9彳馨日期：>口l

5、年弓月歹日导师(签字)：玄小≯劲f(年弓月厂日■●t-●-基于遗传算法的MC／DC测试

6、数据自动生成技术研究掂面捅要测试数据生成是软件测试的重要内容，随着现代软件系统日益复杂庞大，传统的搜索技术难以有效地应用于测试数据生成领域。遗传算法在解决大空间、非线性等高复杂度问题时，显示了独特的优势。因此，研究遗传算法与测试数据自动生成相结合的技术具有重要意义。本文从测试数据自动生成在实际工程领域的应用出发，研究了遗传算法和测试数据自动生成的基本理论，深入分析了目前测试数据生成技术的覆盖准则和与之相适应的遗传算法适应度函数的构造中存在的局限性，重点以生成满足MC／DC的测试数据为目标，设计实现了基于遗传算法的MC／DC测试数据自动生成方法。首先，深入研究了测试数据自

7、动生成技术的相关理论，重点阐述了面向结构的测试数据自动生成技术，研究了遗传算法的基本原理和实施步骤，分析了应用遗传算法进行测试数据自动生成的可行性。其次，研究了基于遗传算法的测试数据自动生成工作流程，同时，详细的分析了目前测试数据生成普遍使用的覆盖准则和与之相适应的遗传算法适应度函数的构造，深入分析了其中存在的不足，并对这两个问题分别提出相应的解决方案。然后，着重阐述了应用遗传算法进行MC／DC测试数据自动生成的具体实现。针对MC／DC测试数据的特殊性，研究了通过对代码进行静态分析，获取MC／DC测试用例预期结果集的方法，以此作为遗传算法实际运行的搜索目标。根据实际情况

8、，确定了参数编码方式。在适应度函数的构造上，结合链接法思想，以传统适应度函数为基础，提出以获取直接或者通过数据依赖间接影响问题节点遍历的控制节点的方法来优化接近水平适应评价。接着，设计了选择策略和交叉、变异方法，完成了基本遗传操作。并综合上述研究，给出了基于遗传算法的MC／DC测试数据自动生成框架。通过比较本文的研究成果与使用传统适应度函数的遗传算法在基准程序上的运行结果，验证了本文算法的有效性及进步性，同时讨论了输入域空间和搜索迭代次数对本文算法性能的影响。并将本文算法与其他搜索算法进行对比，验证了本文算法性能的优良。最后，将本文算法应