什么是源代碼插樁？怎樣執(zhí)行這一操作？

源代碼插樁的概念與模型

源代碼插樁是指對源文件進(jìn)行完整的詞法、語法分析后，確認(rèn)插樁的位置，植入探針代相比于目標(biāo)代碼插樁，源代碼插樁具有針對性和精確性。源代碼插樁模型如圖3-4所示。

圖3-4 源代碼插樁模型

源代碼插樁

從圖3-4可以看出，源代碼插樁是在程序執(zhí)行之前完成的，因此源代碼插樁在程序運(yùn)行過程中會(huì)產(chǎn)生探針代碼的開銷。相比于目標(biāo)代碼插樁，源代碼插樁實(shí)現(xiàn)復(fù)雜程度低。源代碼插樁是源代碼級別的測試技術(shù)，探針代碼程序具有較好的通用性，使用同一種編程語言編寫的程序可以使用一個(gè)探針代碼程序來完成測試。

上面講解了源代碼插樁的概念與模型，為了讓讀者理解源代碼插樁的使用，下面通過一小案例來講解源代碼插樁。該案例是一個(gè)除法運(yùn)算，代碼如下所示。

 # include < stdio.h > 
 # define ASSERT(y) if (y) {
     printf("出錯(cuò)文件：%s\n", __FILE__);\
     Printf("在第%d行：\n") __LINE__\)；
 printf（” 提示： 除數(shù)不能為0！\ n "）；\
}   //定義ASSERT(Y)
 int main()｛
 int x, y;
 printf（ "請輸入被除數(shù)："）；
 scanf("%d", & x);
 Printf（ "請輸入除數(shù)："）；
 scanf("%d", & y);
 ASSERT(y == 0); //插入的樁（即探針代碼）
 printf("%d", x / y);
 return 0;
 }

為了監(jiān)視除法運(yùn)算除數(shù)輸入是否正確，在代碼第13行插入宏函數(shù)ASSERT(y)，當(dāng)除數(shù)為O時(shí)打印錯(cuò)誤原因、出錯(cuò)文件、出錯(cuò)行數(shù)等信息提示。宏函數(shù)ASSERT(y)中使用了C語言標(biāo)準(zhǔn)庫的宏定義“▁FILE▁”提示出錯(cuò)文件、“▁LINE▁”提示文件出錯(cuò)位置。程序運(yùn)行后，提示輸入被除數(shù)和除數(shù)在輸入除數(shù)后，程序宏函數(shù)ASSERT(y)判斷除數(shù)是否為0，若除數(shù)為0則打印錯(cuò)誤信息，程序運(yùn)行結(jié)束;若除數(shù)不為0，則進(jìn)行除法運(yùn)算并打印計(jì)算結(jié)果。根據(jù)除法運(yùn)算規(guī)則設(shè)計(jì)測試用例，如表下表所示。

對插樁后的C源程序進(jìn)行編譯、鏈接，生成可執(zhí)行文件并運(yùn)行，然后輸入表3-8中的測試用例數(shù)據(jù)，讀者可觀察測試用例的實(shí)際執(zhí)行結(jié)果與預(yù)期結(jié)果是否一致。程序插樁測試方法有效地提高了代碼測試覆蓋率，但是插樁測試方法會(huì)帶來代碼膨脹、執(zhí)行效率低下和HeisenBugs，在一般情況下插樁后的代碼膨脹率在20%~40%，甚至能達(dá)到100%導(dǎo)致插樁測試失敗。

小提示：HeisenBugs

HeisenBugs即海森堡Bug，它是一種軟件缺陷，這種缺陷的重現(xiàn)率很低，當(dāng)人們試圖研究時(shí)Bug會(huì)消失或改變行為。實(shí)際開發(fā)軟件測試中，這種缺陷也比較常見，例如，測試人員測試到一個(gè)缺陷提交給開發(fā)人員后，開發(fā)人員執(zhí)行缺陷重現(xiàn)步驟卻得不到報(bào)告的缺陷，因?yàn)槿毕菀呀?jīng)消失或者出現(xiàn)了其他缺陷。

目標(biāo)代碼插樁的三種執(zhí)行模式

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