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1、2011NO.02科技创新导报ScienceandTechnologyInnovationHeraldIT技术基于程序理解的软件测试方法①田杰黄曙光王明(解放军电子工程学院合肥230037)摘要:为满足大规模软件开发的需要,自动化成为软件工程迫切的要求,并贯彻到软件设计、开发和维护的各个阶段。本文提出一种以可计算函数为基础的程序理解方法,最大程度地识别函数功能、验证组件的安全属性,实现对源代码、二进制代码的函数理解,以精简的函数表达式和并发赋值形式展示函数理解结果,提高人工阅读程序的效率,并且以可计算函数程序理解方法辅助软件测试用例生成,对软件安全的属性进行评估。将软件工
2、程中的软件设计规范、软件产品、安全属性等转换成可计算过程实现软件工程的智能管理。关键词:可计算函数语言并发赋值形式表达式传播中图分类号:TP31文献标识码:A文章编号:1674-098X(2011)01(b)-0032-03软件开发的复杂性和代价一直以来都得软件工程成为可计算过程。软件工程的每解研究的深入,程序理解已经被应用到软件智是软件工程中的难题。由于软件产品中大个过程都应该成为可计算的评估过程,这包括能调试、软件自动测试和软件安全漏洞发掘量的底层代码细节和交错的关系迅速超过软件需求说明、软件设计规范、软件实现和等领域。随着符号执行和抽象解释等新方法了理解和记忆的范围
3、[1-2],复杂性极大地限软件测试的全过程,可计算过程能够在系统软的引入,程序自动理解将从外部和内部来自动制了软件开发规模,成为软件工程中的固件的控制下,实施精确计算和评估。识别程序的运行时的特征。其他的软件工程有症结。特别是在软件测试过程中,测试人近几年来,人们已经关注到下一代软件工使用的技术如基于序列[7]、统计的软件验证技员阅读所有的设计文档、使用手册、甚至源程理论基础和技术的研究。Linger、Pleszkoc术、模型验证技术、可携带证明代码等都成代码,大量的时间消耗在软件功能理解上。h和Hevner[1-4]等人提出了函数功能自动抽取为当前研究的热点。软件复杂性
4、也限制了测试工作的效率。软技术,并应用到对恶意代码分析中。Function本文主要讨论了下一代软件工程的最件开发代价与软件复杂性密切相关,未能Extraction[8]项目成为Cert软件安全资助的在新研究领域:程序自动理解技术。函数功能正确地估计软件的复杂性常常使得软件开研项目之一。FunctionExtraction技术还被理解是最大限度地理解函数功能、验证程发的开销超过了预算。在现代软件工程中用于软件验证[1]、软件测试[2]和恶意程序辅助序的正确性和控制软件质量。可计算函数软件开发规模必须加以控制,才能保证软理解中[4]。FunctionExtraction将影响
5、软件工程序理解是下一代软件工程的基础技术,件的质量。程的多个方面[3]。只有让计算机从语义上理解了函数功能,到21世纪,在开发超大规模软件的需实现计算机对程序的自动理解一直是才能真正做到软件工程自动化。求下,新一代软件工程急需要科学的自动研究人员追求的目标之一。Pleszkoch提出化软件管理工具和技术,贯彻软件整个生使用函数抽象方法理解程序的功能[5],认为1并发赋值形式命周期。下一代软件工程的主要目标是使程序理解的基础是函数理论[6]。随着程序理函数理论观点为函数功能计算提供了数学基础。按照可计算函数理论,程序具有普通函数特点,程序将数据从输入域映射为输出域,可以认为
6、程序是函数的集合,不管程序处理的何种对象和使用何种编程语言,都是将输入映射到输出。函数理论方法的核心是识别程序每个基本结构的功能以及它们的组合关系。计算机程序是一种典型的序列逻辑,语句的执行有严格的序列关系,这种冗长的序列逻辑关系影响了函数功能的理解。计算机程序运行的基本特点是按照指定的序列顺序执行,执行的上下文保存在动态内存中,计算机可以丝毫不差的按照程序规定的指令运行。由于受到人的记忆的限制,程序运行时上下文环境和复杂的逻辑结构是人工程序理解的最大障碍,并发赋值是以并发程序为基础的程序表示形式,并发语句之间没有先后次序,每一条语句都是一个独立的功能单元,并发语句基本形
7、式记做:[C1→Assign1;C2→Assign2;⋯;]并发赋值的函数理解就是将顺序执行图1三角形边长验证程序的函数转换成并发语句形式,并发语句就①作者简介:田杰(1976-),女,硕士,讲师,主要研究方向为计算机网络计算,计算机基础教学。黄曙光(1960-),男,博士生导师,教授,主要研究方向为计算仿真技术、网络应用技术。王明(1980-),男,硕士,讲师,主要研究方向为网络工程,数据库开发与应用。32科技创新导报ScienceandTechnologyInnovationHerald2011NO.02Sciencean
