聽說，VectorCAST又出新功能了?不需要源碼就可以測試？

瞎說，這功能我們一直就有，只不過哥不在江湖，江湖不多聞而已。

目標(biāo)文件

（一）目標(biāo)文件是什么

我們都知道，一個C源程序manager.c（是一個點餐demo程序，且本文對manager.c的相關(guān)操作都是在Windows平臺實現(xiàn)的。）變成可執(zhí)行程序manager.exe，一般經(jīng)歷四個過程，分別是預(yù)處理(Prepressing)、編譯（Compilation）、匯編（Assembly）和鏈接（Linking），如下圖所示：

圖1編譯過程

目標(biāo)文件是源代碼在經(jīng)過預(yù)處理、編譯、匯編過程后輸出的文件（源代碼編譯后但未進(jìn)行鏈接的中間文件），其內(nèi)容至少包含機(jī)器指令代碼，數(shù)據(jù)以及鏈接時所須要的一些信息。

（二）目標(biāo)文件的結(jié)構(gòu)組成簡介

目標(biāo)文件中的內(nèi)容信息一般按照不同的屬性，以“節(jié)”（Section）的形式存儲，也叫“段”（Segment），它們都表示一個一定長度的區(qū)域。

目標(biāo)文件的結(jié)構(gòu)組成主要包含：代碼段 .text（存放機(jī)器指令代碼）、數(shù)據(jù)段 .data（存放已初始化的全局變量和局部靜態(tài)變量的數(shù)據(jù)）、.bss段（存放未初始化的全局變量和局部靜態(tài)變量）。

我們通常使用binutils的工具objdump來查看目標(biāo)文件內(nèi)部的結(jié)構(gòu)，以manager.o為例，如下圖2所示。

圖2 manager.o

二、使用VectorCAST/C++進(jìn)行目標(biāo)文件測試

VectorCAST/C++ 是Vector公司旗下一款集成的軟件測試解決方案，可顯著減少驗證安全關(guān)鍵型和任務(wù)關(guān)鍵型嵌入式系統(tǒng)所需的測試C/C++軟件組件的時間、精力和成本。

VectorCAST/C++ 不僅支持白盒下的功能測試和結(jié)構(gòu)覆蓋測試，也支持黑盒下的軟件功能測試——目標(biāo)文件測試(Object File Testing)和庫接口測試(Library Interface Testing)。

目標(biāo)文件測試就是使用目標(biāo)文件通過VectorCAST工具生成測試套件而進(jìn)行的功能測試；庫接口測試方法是指VectorCAST將解析C/C++頭文件中存在的函數(shù)和方法的定義，并基于這些創(chuàng)建測試環(huán)境，允許在沒有可用源代碼的情況下使用現(xiàn)有庫或DLL創(chuàng)建測試。本次主要講解VectorCAST/C++的目標(biāo)文件測試方案，以manager.c源文件為操作對象，使用GCC編譯器進(jìn)行編譯。

（一）測試輸入物

1、目標(biāo)文件

a.單個.obj/.o文件生成方式

前提條件：該.c文件“涉及”到的.h文件都能正確引用

gcc -c source.c（默認(rèn)在原路徑下生成一個同名的.o文件），如下圖3所示。

圖3單個文件manager.o的生成

b.多個.obj/.o文件生成方式

前提條件：每個.c文件“涉及”到的.h文件都能正確引用

gcc -c source1.c source2.c source3.c或gcc -c *.c（默認(rèn)在原路徑下生成相應(yīng)同名的.o文件），如下圖4所示。

圖4多個目標(biāo)文件的生成

對于其他編譯鏈，可以通過IDE（集成開發(fā)環(huán)境）生成項目的目標(biāo)文件。如CodeWarrior，其一般可以通過其IDE生成相應(yīng)的目標(biāo)文件，如下圖5所示。

圖5 CodeWarriors IDE生成相應(yīng)的目標(biāo)文件

2、修改后的源文件

是指刪除了函數(shù)具體實現(xiàn)的源碼文件（仍包含完整的.h文件），如下圖6所示。

圖6刪去函數(shù)具體實現(xiàn)后的“manager.c”

3、需求文檔

由于目標(biāo)文件測試屬于一種軟件黑盒測試，所以對于單元測試級別的需求文檔的細(xì)致程度可能要達(dá)到詳細(xì)設(shè)計文檔的程度，甚至更細(xì)致。

如上int Add_Included_Dessert(struct order_type* Order)函數(shù)，對于目標(biāo)文件測試的單元需求可能這樣描述：

表 1 Add_Included_Dessert(struct order_type* Order)的單元需求說明示例

即需要明確給出了Add_Included_Dessert(struct order_type* Order)函數(shù)的輸入與輸出值。

（二）VectorCAST/C++ 進(jìn)行目標(biāo)文件測試

1、單元測試操作步驟：

a.啟動工具，設(shè)置工作路徑，創(chuàng)建新工程并命名，選擇正確的編譯鏈（以GCC編譯鏈為例）；

b.進(jìn)入創(chuàng)建測試環(huán)境（8大步）。

Step1：選擇編譯器，已在前面配置好了，直接跳過。

Step2：命名測試環(huán)境（默認(rèn)字母大寫，空格為下劃線）。

Step3：測試方式。選擇目標(biāo)文件測試方式，然后選擇待測目標(biāo)文件manager.o。如下圖7所示。

圖7選擇待測目標(biāo)文件“manager.o”

Step4：構(gòu)建選項。要選擇Code Coverage為None，VectorCAST才會使用之前編譯的目標(biāo)文件。

Step5：本地源代碼文件。使用雙加號添加包含修改后的源文件所在路徑。

Step6：選擇UUTs和樁。

Step7：User Code可選選項。本實例不需要，直接跳過。

Step8：測試環(huán)境配置概覽。成功構(gòu)建測試環(huán)境，如下圖8所示。

圖8成功構(gòu)建測試環(huán)境

c.構(gòu)建測試環(huán)境后，我們就可以根據(jù)測試需求（功能需求，表1中序號1），創(chuàng)建和執(zhí)行測試用例，如下圖9所示。

圖9創(chuàng)建、執(zhí)行測試用例

2、集成測試

集成測試工程構(gòu)建內(nèi)容與單元測試很類似，僅在構(gòu)建測試環(huán)境的第3步和第6步不同。集成測試一般會在第3步將相應(yīng)的多個.o文件同時加進(jìn)來；第6步將相應(yīng)的多個修改后的源文件同時加進(jìn)來。

然后使用組合測試功能，將單體測試用例按照一定的邏輯功能進(jìn)行排列，執(zhí)行組合測試用例。

三、總結(jié)

目標(biāo)文件測試過程中，使用修改后的源代碼進(jìn)行測試，可以將一些核心算法的代碼實現(xiàn)部分進(jìn)行刪除，能夠較大程度的避免直接使用源代碼，更好的保護(hù)客戶代碼。

當(dāng)然進(jìn)行目標(biāo)文件測試的要求比較高。需要完善的測試需求文檔，對于單元測試來說，一般需要軟件詳細(xì)設(shè)計文檔以及單元需求文檔等，對于軟件集成測試來說，一般需要軟件架構(gòu)設(shè)計規(guī)范文檔及集成需求文檔等。

此外目標(biāo)文件測試，只能進(jìn)行功能測試，沒有結(jié)構(gòu)覆蓋度。為了得到覆蓋度信息，我們還是要轉(zhuǎn)向白盒測試。將之前的測試用例導(dǎo)入到白盒測試工程中的測試環(huán)境中去執(zhí)行，獲取覆蓋度。

北匯信息專注于汽車電子測試，提供專業(yè)的汽車電子測試系統(tǒng)搭建及測試咨詢服務(wù)；提供完整的汽車新能源測試服務(wù)；提供完整的軟件生命周期的軟件測試服務(wù)。

VectorCAST/C++作為Vector公司的代碼動態(tài)測試工具，支持自動生成測試用例，提供完善的覆蓋度信息視圖，還可以與Git/SVN/Jekins等工具集成等等。

本次為大家簡單介紹了VectorCAST/C++在軟件測試方面的軟件黑盒測試。后續(xù)將會為大家?guī)砀嗷赩ectorCAST/C++的動態(tài)測試相關(guān)內(nèi)容。同時也歡迎垂詢和溝通，共同探討測試相關(guān)問題。

文中圖片來源于VectorCAST/C++工具截圖。

參考文獻(xiàn)：

[1]《程序員的自我修養(yǎng)—鏈接、裝載與庫》

[2] VectorCAST/C++工具幫助文檔