Instituto de Cincias Matemticas e de Computao e a ca

ISSN - 0103-2585

INTRODUCAO AO TESTE DE SOFTWARE (Verso 2004-01 ) a

Jos Carlos Maldonado e Ellen Francine Barbosa Auri Marcelo Rizzo Vincenzi Mrcio Eduardo Delamaro a Simone do Rocio Senger de Souza Mario Jino

No 65

NOTAS DIDATICAS DO ICMC

So Carlos a ABRIL/2004

Introduco ao Teste de Software a(Verso 2004-01 ) a

Jos Carlos Maldonado e Ellen Francine Barbosa Auri Marcelo Rizzo Vincenzi Universidade de So Paulo ICMC/USP a {jcmaldon, francine, auri}@icmc.usp.br Mrcio Eduardo Delamaro a Centro Universitrio Eur a pides de Mar UNIVEM lia delamaro@fundanet.br Simone do Rocio Senger de Souza Universidade Estadual de Ponta Grossa UEPG srocio@uepg.br Mario Jino Universidade Estadual de Campinas DCA/FEEC/UNICAMP jino@dca.fee.unicamp.br

Resumo As exigncias por softwares com maior qualidade tm motivado a deniao de e e c mtodos e tcnicas para o desenvolvimento de softwares que atinjam os padres de e e o qualidade impostos. Com isso, o interesse pela atividade de teste de software vem aumentando nos ultimos anos. Vrios pesquisadores tm investigado os diferentes a e critrios de teste, buscando obter uma estratgia de teste com baixo custo de aplie e caao, mas ao mesmo tempo, com grande capacidade em revelar erros. O objetivo c deste minicurso apresentar os aspectos tericos e prticos relacionados ` ativie o a a dade de teste de software. Uma s ntese das tcnicas de teste funcional, estrutural e e baseada em erros, bem como de critrios de teste pertencentes a cada uma delas, e ser apresentada. Fatores utilizados na comparaao e avaliaao de critrios de teste a c c e de software (custo, eccia e strength) tambm sero abordados, tanto do ponto a e a de vista terico como emp o rico. A importncia da automatizaao da atividade de a c teste ser destacada, caracterizando-se os esforos da comunidade cient a c ca nessa direao. Dar-se- nfase ao critrio de teste Anlise de Mutantes apresentando uma c ae e a reviso histrica do seu surgimento e desenvolvimento. Aspectos tericos e prtia o o a cos de sua utilizaao sero abordados e as estratgias que procuram minimizar o c a e

Partes deste trabalho foram extra das de [1] e [2].

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custo de aplicaao desse critrio sero discutidas. Ser apresentado o critrio Muc e a a e taao de Interface que estende o critrio Anlise de Mutantes visando ` atividade c e a a de teste no n de integraao. A atividade de teste e os problemas pertinentes ` vel c a ela sero ilustrados utilizando-se as ferramentas PokeTool, Proteum e P a ROTEU M, M/I que apiam, respectivamente, critrios estruturais, o critrio Anlise de Mutantes o e e a e o critrio Mutaao de Interface. Identicam-se ainda outras iniciativas e esforos e c c da comunidade para a automatizaao desses critrios. Sero apresentadas tambm c e a e as extenses do critrio Anlise de Mutantes para aplicaao no contexto de eso e a c pecicaoes, discutindo sua deniao para validaao de especicaoes baseadas em c c c c Statecharts, Mquinas de Estados Finitos, Redes de Petri, Estelle e SDL, alm de a e extenses destinadas ao teste de programas Orientado a Objetos. Perspectivas e o trabalhos de pesquisa sendo realizados nessas reas tambm sero discutidos. a e a

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Introduo ca

A Engenharia de Software evoluiu signicativamente nas ultimas dcadas procurando e estabelecer tcnicas, critrios, mtodos e ferramentas para a produo de software, em e e e ca conseqncia da crescente utilizao de sistemas baseados em computao em praticaue ca ca mente todas as reas da atividade humana, o que provoca uma crescente demanda por a qualidade e produtividade, tanto do ponto de vista do processo de produo como do ca ponto de vista dos produtos gerados. A Engenharia de Software pode ser denida como uma disciplina que aplica os princ pios de engenharia com o objetivo de produzir software de alta qualidade a baixo custo [3]. Atravs de um conjunto de etapas que envolvem o dee senvolvimento e aplicao de mtodos, tcnicas e ferramentas, a Engenharia de Software ca e e oferece meios para que tais objetivos possam ser alcanados. c O processo de desenvolvimento de software envolve uma srie de atividades nas quais, e apesar das tcnicas, mtodos e ferramentas empregados, erros no produto ainda podem e e ocorrer. Atividades agregadas sob o nome de Garantia de Qualidade de Software tm e sido introduzidas ao longo de todo o processo de desenvolvimento, entre elas atividades de VV&T Vericao, Validao e Teste, com o objetivo de minimizar a ocorrncia de ca ca e erros e riscos associados. Dentre as tcnicas de vericao e validao, a atividade de teste e ca ca uma das mais utilizadas, constituindo-se em um dos elementos para fornecer evidncias e e da conabilidade do software em complemento a outras atividades, como por exemplo o uso de revises e de tcnicas formais e rigorosas de especicao e de vericao [4]. o e ca ca A atividade de teste consiste de uma anlise dinmica do produto e uma atividade a a e relevante para a identicao e eliminao de erros que persistem. Do ponto de vista de ca ca qualidade do processo, o teste sistemtico uma atividade fundamental para a ascenso a e a ao N vel 3 do Modelo CMM do Software Engineering Institute SEI [5]. Ainda, o conjunto de informao oriundo da atividade de teste signicativo para as atividades de ca e depurao, manuteno e estimativa de conabilidade de software [3,69]. Salienta-se que ca ca a atividade de teste tem sido apontada como uma das mais onerosas no desenvolvimento de software [3, 10, 11]. Apesar deste fato, Myers observa que aparentemente conhece-se muito menos sobre teste de software do que sobre outros aspectos e/ou atividades do desenvolvimento de software [10]. O teste de produtos de software envolve basicamente quatro etapas: planejamento de testes, projeto de casos de teste, execuo e avaliao dos resultados dos testes [3,4,10,11]. ca ca Essas atividades devem ser desenvolvidas ao longo do prprio processo de desenvolvimento o 2

de software, e em geral, concretizam-se em trs fases de teste: de unidade, de integrao e ca e de sistema. O teste de unidade concentra esforos na menor unidade do projeto de c software, ou seja, procura identicar erros de lgica e de implementao em cada mdulo o ca o do software, separadamente. O teste de integrao uma atividade sistemtica aplicada ca e a durante a integrao da estrutura do programa visando a descobrir erros associados `s ca a interfaces entre os mdulos; o objetivo , a partir dos mdulos testados no n de unidade, o e o vel construir a estrutura de programa que foi determinada pelo projeto. O teste de sistema, realizado aps a integrao do sistema, visa a identicar erros de funes e caracter o ca co sticas de desempenho que no estejam de acordo com a especicao [3]. a ca Um ponto crucial na atividade de teste, independentemente da fase, o projeto e/ou e a avaliao da qualidade de um determinado conjunto de casos de teste T utilizado para ca o teste de um produto P , dado que, em geral, impraticvel utilizar todo o dom e a nio de dados de entrada para avaliar os aspectos funcionais e operacionais de um produto em teste. O objetivo utilizarem-se casos de teste que tenham alta probabilidade de encontrar e a maioria dos defeitos com um m nimo de tempo e esforo, por questes de produtividade. c o Segundo Myers [10], o principal objetivo do teste de software revelar a presena de erros e c no produto. Portanto, o teste bem sucedido aquele que consegue determinar casos de e teste para os quais o programa em teste falhe. Tem-se observado que a prpria atividade o de projeto de casos de teste bastante efetiva em evidenciar a presena de defeitos de e c software. Em geral, os critrios de teste de software so estabelecidos, basicamente, a partir e a de trs tcnicas: a funcional, a estrutural e a baseada em erros. Na tcnica funcional, e e e os critrios e requisitos de teste so estabelecidos a partir da funo de especicao e a ca ca do software; na tcnica estrutural, os critrios e requisitos so derivados essencialmente e e a a partir das caracter sticas de uma particular implementao em teste; e, na tcnica ca e baseada em erros, os critrios e requisitos de teste so oriundos do conhecimento sobre e a erros t picos cometidos no processo de desenvolvimento de software. Observa-se tambm e o estabelecimento de critrios de gerao de seqncias de teste baseados em Mquinas e ca ue a de Estados Finito [12, 13]. Esses ultimos tm sido aplicados no contexto de validao e e ca teste de sistemas reativos e de sistemas orientados a objetos [1422]. Segundo Howden [23], o teste pode ser classicado de duas maneiras: teste baseado em especicao (specication-based testing) e teste baseado em programa (programca based testing). De acordo com tal classicao, tm-se que os critrios da tcnica funcional ca e e e so baseados em especicao e tanto os critrios estruturais quanto baseados em erros a ca e so considerados critrios baseados em implementao. a e ca No teste baseado em especicao (ou teste caixa-preta) o objetivo determinar se o ca e programa satisfaz aos requisitos funcionais e no-funcionais que foram especicados. O a problema que, em geral, a especicao existente informal e, desse modo, a determie ca e nao da cobertura total da especicao que foi obtida por um dado conjunto de casos ca ca de teste tambm informal [24]. Entretanto, os critrios de teste baseados em especie e e cao podem ser utilizados em qualquer contexto (procedimental ou orientado a objetos) ca e em qualquer fase de teste sem a necessidade de modicao. Exemplos desses critrios ca e so: particionamento em classe de equivalncia [3], anlise do valor limite [3], grafo de a e a causa-efeito [3] e teste baseado em estado [16, 19]. Ao contrrio do teste baseado em especicao, o teste baseado em programa (ou teste a ca caixa-branca) requer a inspeo do cdigo fonte e a seleao de casos de teste que exercitem ca o c partes do cdigo e no de sua especicao [24]. o a ca 3

E importante ressaltar que as tcnicas de teste devem ser vistas como complementares e e a questo est em como utiliz-las de forma que as vantagens de cada uma sejam melhor a a a exploradas em uma estratgia de teste que leve a uma atividade de teste de boa qualidade, e ou seja, ecaz e de baixo custo. As tcnicas e critrios de teste fornecem ao desenvolvee e dor uma abordagem sistemtica e teoricamente fundamentada, alm de constitu a e rem um mecanismo que pode auxiliar a avaliar a qualidade e a adequao da atividade de teste. ca Critrios de teste podem ser utilizados tanto para auxiliar na gerao de conjunto de casos e ca de teste como para auxiliar na avaliao da adequao desses conjuntos. ca ca Dada a diversidade de critrios que tm sido estabelecidos [3, 4, 10, 11, 2535] e recone e hecido o carter complementar das tcnicas e critrios de teste [3544], um ponto crucial a e e que se coloca nessa perspectiva a escolha e/ou a determinao de uma estratgia de e ca e teste, que em ultima anlise passa pela escolha de critrios de teste, de forma que as a e vantagens de cada um desses critrios sejam combinadas objetivando uma atividade de e teste de maior qualidade. Estudos tericos e emp o ricos de critrios de teste so de extrema e a relevncia para a formao desse conhecimento, fornecendo subs a ca dios para o estabelecimento de estratgias de baixo custo e alta eccia. Identicam-se diversos esforos da e a c comunidade cient ca nessa direo [35, 4143, 4551]. ca Fundamental se faz o desenvolvimento de ferramentas de teste para o suporte ` ativia dade de teste propriamente dita, uma vez que essa atividade muito propensa a erros, e alm de improdutiva, se aplicada manualmente, bem como para dar apoio a estudos e emp ricos que visem a avaliar e a comparar os diversos critrios de teste. Assim, a e disponibilidade de ferramentas de teste propicia maior qualidade e produtividade para as atividades de teste. Observam-se na literatura esforos da comunidade cient c ca nessa direo [11, 35, 43, 5267]. ca Pode-se observar que os critrios baseados em anlise de uxo de dados [27, 2933] e a e o critrio Anlise de Mutantes (Mutation Analysis) [25, 34, 68] tm sido fortemente e a e investigados por diversos pesquisadores em diferentes aspectos [7, 37, 38, 41, 42, 44, 46, 50, 57, 59, 6979]. Resultados desses estudos fornecem evidncias de que esses critrios, e e hoje investigados fundamentalmente no meio acadmico, `s vezes em cooperao com e a ca a indstria, podem, em mdio prazo, constituir o estado da prtica em ambientes de u e a produo de software. Uma forte evidncia nessa direo o esforo alocado pela Telcordia ca e ca e c Technologies (USA) no desenvolvimento da xSuds [80], um ambiente que apia a aplicao o ca de critrios baseados em anlise de uxo de controle e de dados em programas C e C++. e a De uma maneira geral, pode-se classicar as contribuies para a rea de Teste de co a Software em: Estudos Tericos, Estudos Emp o ricos e Desenvolvimento de Ferramentas. Este texto aborda esses trs aspectos, dando-se nfase a estudos tericos e emp e e o ricos de critrios baseados em anlise de uxo de dados e do critrio Anlise de Mutantes para o e a e a teste de programas em n de unidade, assim como as ferramentas que apiam a aplivel o cao desses critrios. Com esse objetivo em mente, o texto est organizado da seguinte ca e a forma: na Seo 2 so introduzidos a terminologia e os conceitos bsicos pertinentes ` ca a a a atividade de teste. Na Seo 3 so apresentados os critrios de teste mais difundidos das ca a e tcnicas funcional, estrutural e baseada em erros e ilustrados os principais aspectos ope eracionais das ferramentas PokeTool, Proteum e P ROTEU M que apiam a aplicao de M/I o ca critrios estruturais e dos critrios Anlise de Mutantese Mutao de Interface, respectivae e a ca mente. Na Seo 4 so identicados os principais esforos e iniciativas de automatizao ca a c ca e na Seo 5 so sintetizados os principais resultados de estudos emp ca a ricos envolvendo os critrios apresentados neste texto. Na Seo 6 so apresentados alguns trabalhos que e ca a 4

aplicam critrios de teste para validao de especicaoes formais em Redes de Petri, e ca c Mquinas de Estados Finitos, Statecharts e Estelle. Na Seo 7 so apresentados alguns a ca a trabalhos que aplicam o teste de mutao em programas OO. Na Seo 8 so apresentadas ca ca a as concluses e perspectivas de trabalhos futuros. o

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Terminologia e Conceitos Bsicos a

A IEEE tem realizado vrios esforos de padronizao, entre eles para padronizar a a c ca terminologia utilizada no contexto de Engenharia de Software. O padro IEEE nmero a u 610.12-1990 [81] diferencia os termos: defeito (fault) passo, processo ou denio de daca dos incorreto, como por exemplo, uma instruo ou comando incorreto; engano (mistake) ca ao humana que produz um resultado incorreto, com por exemplo, uma ao incorreta ca ca tomada pelo programador; erro (error) diferena entre o valor obtido e o valor esperado, c ou seja, qualquer estado intermedirio incorreto ou resultado inesperado na execuo do a ca programa constitui um erro; e falha (failure) produo de uma sa incorreta com ca da relao ` especicao. Neste texto, os termos engano, defeito e erro sero referenciaca a ca a dos como erro (causa) e o termo falha (conseqncia) a um comportamento incorreto do ue programa. De uma forma geral, os erros so classicados em: erros computacionais a o erro provoca uma computao incorreta mas o caminho executado (seqncias de ca ue comandos) igual ao caminho esperado; e erros de dom e nio o caminho efetivamente executado diferente do caminho esperado, ou seja, um caminho errado selecionado. e e A atividade de teste permeada por uma srie de limitaes [23,31,8284]. Em geral, os e e co seguintes problemas so indecid a veis: dados dois programas, se eles so equivalentes; dados a duas seqncias de comandos (caminhos) de um programa, ou de programas diferentes, ue se eles computam a mesma funo; e dado um caminho se ele executvel ou no, ou ca e a a seja, se existe um conjunto de dados de entrada que levam ` execuo desse caminho. a ca Outra limitao fundamental a correo coincidente o programa pode apresentar, ca e ca coincidentemente, um resultado correto para um item particular de um dado d D, ou seja, um particular item de dado ser executado, satisfazer a um requisito de teste e no a revelar a presena de um erro. c Diz-se que um programa P com dom nio de entrada D correto com respeito a uma e especicao S se S(d) = P (d) para qualquer item de dado d pertencente a D, ou seja, se o ca comportamento do programa est de acordo com o comportamento esperado para todos os a dados de entrada. Dados dois programas P1 e P2 , se P1 (d) = P2 (d), para qualquer d D, diz-se que P1 e P2 so equivalentes. No teste de software, pressupe-se a existncia de a o e um orculo o testador ou algum outro mecanismo que possa determinar, para qualquer a item de dado d D, se S(d) = P (d), dentro de limites de tempo e esforos razoveis. c a Um orculo decide simplesmente se os valores de sa so corretos. Sabe-se que o teste a da a exaustivo impraticvel, ou seja, testar para todos os elementos poss e a veis do dom nio de entrada , em geral, caro e demanda muito mais tempo do que o dispon e vel. Ainda, deve-se salientar que no existe um procedimento de teste de propsito geral que possa a o ser usado para provar a corretitude de um programa. Apesar de no ser poss a vel, atravs e de testes, provar que um programa est correto, os testes, se conduzidos sistemtica e a a criteriosamente, contribuem para aumentar a conana de que o software desempenha as c funes especicadas e evidenciar algumas caracter co sticas m nimas do ponto de vista da qualidade do produto.

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Assim, duas questes so chaves na atividade de teste: Como os dados de teste devem o a ser selecionados? e Como decidir se um programa P foi sucientemente testado?. Critrios para selecionar e avaliar conjuntos de casos de teste so fundamentais para o e a sucesso da atividade de teste. Tais critrios devem fornecer indicao de quais casos de e ca teste devem ser utilizados de forma a aumentar as chances de revelar erros ou, quando erros no forem revelados, estabelecer um n elevado de conana na correo do programa. a vel c ca Um caso de teste consiste de um par ordenado (d, S(d)), no qual d D e S(d) a e respectiva sa esperada. da Dados um programa P e um conjunto de casos de teste T , denem-se: Critrio de Adequao de Casos de Teste: predicado para avaliar T no teste e ca de P ; Mtodo de Seleo de Casos de Teste: procedimento para escolher casos de e ca teste para o teste de P . Existe uma forte correspondncia entre mtodos de seleo e critrios de adequao e e ca e ca de casos de teste pois, dado um critrio de adequao C, existe um mtodo de seleo e ca e ca M C que estabelece: selecione T tal que T seja adequado a C. De forma anloga, dado a um mtodo de seleo M , existe um critrio de adequao CM que estabelece: T e ca e ca e adequado se foi selecionado de acordo com M . Desse modo, costuma-se utilizar o termo critrio de adequao de casos de teste (ou simplesmente critrio de teste) tambm para e ca e e designar mtodo de seleo [4, 55]. Dados P , T e um critrio C, diz-se que o conjunto de e ca e casos de teste T C-adequado para o teste de P se T preencher os requisitos de teste e estabelecidos pelo critrio C. Outra questo relevante nesse contexto dado um conjunto e a e T C1 -adequado, qual seria um critrio de teste C2 que contribuiria para aprimorar T ? Essa e questo tem sido investigada tanto em estudos tericos quanto em estudos emp a o ricos. Em geral, pode-se dizer que as propriedades m nimas que devem ser preenchidas por um critrio de teste C so: e a 1. garantir, do ponto de vista de uxo de controle, a cobertura de todos os desvios condicionais; 2. requerer, do ponto de vista de uxo de dados, ao menos um uso de todo resultado computacional; e 3. requerer um conjunto de casos de teste nito. As vantagens e desvantagens de critrios de teste de software podem ser avaliadas e atravs de estudos tericos e emp e o ricos. Do ponto de vista de estudos tericos, esses o estudos tm sido apoiados principalmente por uma relao de incluso e pelo estudo da e ca a complexidade dos critrios [31,83,85]. A relao de incluso estabelece uma ordem parcial e ca a entre os critrios, caracterizando uma hierarquia entre eles. Diz-se que um critrio C1 e e inclui um critrio C2 se para qualquer programa P e qualquer conjunto de casos de teste e T1 C1 -adequado, T1 for tambm C2 -adequado e existir um programa P e um conjunto e T2 C2 -adequado que no seja C1 -adequado. A complexidade denida como o nmero a e u mximo de casos de teste requeridos por um critrio, no pior caso. No caso dos critrios a e e baseados em uxo de dados, esses tm complexidade exponencial, o que motiva a conduo e ca de estudos emp ricos para determinar o custo de aplicao desses critrios do ponto de ca e 6

vista prtico. Mais recentemente, alguns autores tm abordado do ponto de vista terico a e o a questo de eccia de critrios de teste, e tm denido outras relaes, que captem a a a e e co capacidade de revelar erros dos critrios de teste [37, 38, 86, 87]. e Do ponto de vista de estudos emp ricos, trs aspectos costumam ser avaliados: custo, e eccia e strength (ou diculdade de satisfao) [40,41,46,73,78,88]. O fator custo reete o a ca esforo necessrio para que o critrio seja utilizado; em geral medido pelo nmero de cac a e e u sos de teste necessrios para satisfazer o critrio. A eccia refere-se ` capacidade que um a e a a critrio possui de detectar a presena de erros. O fator strength refere-se ` probabilidade e c a de satisfazer-se um critrio tendo sido satisfeito um outro critrio [41]. e e Uma atividade muito citada na conduo e avaliao da atividade de teste a anlise de ca ca e a cobertura, que consiste basicamente em determinar o percentual de elementos requeridos por um dado critrio de teste que foram exercitados pelo conjunto de casos de teste e utilizado. A partir dessa informao o conjunto de casos de teste pode ser aprimorado, ca acrescentando-se novos casos de teste para exercitar os elementos ainda no cobertos. a Nessa perspectiva, fundamental o conhecimento sobre as limitaes tericas inerentes ` e co o a atividade de teste, pois os elementos requeridos podem ser no executveis, e em geral, a a determinar a no executabilidade de um dado requisito de teste envolve a participao do a ca testador.

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Tcnicas e Critrios de Teste e e

Conforme mencionado anteriormente, para se conduzir e avaliar a qualidade da atividade de teste tm-se as tcnicas de teste funcional, estrutural e baseada em erros. Tais e e tcnicas diferenciam-se pela origem da informao utilizada na avaliao e construo dos e ca ca ca conjuntos de casos de teste [4]. Neste texto apresentam-se com mais detalhes as duas ultimas tcnicas, mais especicamente os critrios Potenciais-Usos [4], o critrio Anlise e e e a de Mutantes [34] e o critrio Mutao de Interface [35], e as ferramentas de suporte Pokee ca Tool [60, 61, 89], Proteum [62] e P ROTEU M [35, 90]. Atravs desses critrios, ilustram-se M/I e e os principais aspectos pertinentes ` atividade de teste de cobertura de software. Para propa iciar uma viso mais abrangente, apresentam-se primeiramente uma viso geral da tcnica a a e funcional e os critrios mais conhecidos dessa tcnica. O programa identier (Figura 1) e e ser utilizado para facilitar a ilustrao dos conceitos desenvolvidos neste texto. a ca

3.1

Tcnica Funcional e

O teste funcional tambm conhecido como teste caixa preta [10] pelo fato de tratar o e e software como uma caixa cujo contedo desconhecido e da qual s poss visualizar u e oe vel o lado externo, ou seja, os dados de entrada fornecidos e as respostas produzidas como sa da. Na tcnica de teste funcional so vericadas as funes do sistema sem se preocupar e a co com os detalhes de implementao. ca O teste funcional envolve dois passos principais: identicar as funes que o software co deve realizar e criar casos de teste capazes de checar se essas funes esto sendo realizadas co a pelo software [3]. As funes que o software deve possuir so identicadas a partir de sua co a especicao. Assim, uma especicao bem elaborada e de acordo com os requisitos do ca ca usurio essencial para esse tipo de teste. a e Alguns exemplos de critrios de teste funcional so [3]: e a

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/**************************************************************************************** Identifier.c ESPECIFICACAO: O programa deve determinar se um identificador eh ou nao valido em Silly Pascal (uma estranha variante do Pascal). Um identificador valido deve comecar com uma letra e conter apenas letras ou digitos. Alem disso, deve ter no minimo 1 caractere e no maximo 6 caracteres de comprimento ****************************************************************************************/ #include main () { char achar; int length, valid_id; length = 0; valid_id = 1; printf ("Identificador: "); achar = fgetc (stdin); valid_id = valid_s(achar); if(valid_id) { length = 1; } achar = fgetc (stdin); while(achar != \n) { if(!(valid_f(achar))) { valid_id = 0; } length++; achar = fgetc (stdin); } if(valid_id && (length >= 1) && (length < 6)) { printf ("Valido\n"); } else { printf ("Invalid\n"); } }

/* /* /* /* /* /* /* /* /* /* /* /* /* /* /* /* /* /* /* /* /* /* /* /* /* /* /* /* /* /* /*

1 1 1 1 1 1 1 1 1 2 2 2 3 4 5 5 6 6 6 7 7 7 8 9 9 9 10 10 10 10 11

*/ */ */ */ */ */ */ */ */ */ */ */ */ */ */ */ */ */ */ */ */ */ */ */ */ */ */ */ */ */ */

/* 1 */ /* 1 */

/* /* /* /* /* /* /* /*

2 2 2 3 3 3 3 4

*/ */ */ */ */ */ */ */

int valid_s(char ch) { if(((ch >= A) && (ch = a) && (ch = A) && (ch = a) && (ch = 0) && (ch 6 (2) No a (4) No a (6)

Steve et al. [92] deniram o critrio de Teste Funcional Sistemtico (Systematic Funce a tional Testing) o qual, basicamente, combina os critrios Particionamento em Classes de e Equivalncia e Anlise do Valor Limite, para a gerao de casos de teste baseados em e a ca especicao. No estudo de caso conduzido, o conjunto de casos de teste desenvolvido ca utilizando o Teste Funcional Sistemtico foi capaz de distinguir 100% dos mutantes de a unidades gerados no equivalentes do programa Cal (utilitrio do UNIX) ao passo que os a a outros 11 conjuntos de teste gerados gerados a partir dos critrios Particionamento em e Classe de Equivalncia, Anlise do Valor Limite e Teste Aleatrio resultaram em escores e a o de mutao entre 98% e 56%. ca

3.2

Tcnica Estrutural e

A tcnica estrutural apresenta uma srie de limitaes e desvantagens decorrentes e e co das limitaes inerentes `s atividades de teste de programa enquanto estratgia de valco a e idao [31, 82, 83, 93]. Esses aspectos introduzem srios problemas na automatizao do ca e ca processo de validao de software [MAL91]. Independentemente dessas desvantagens, essa ca tcnica vista como complementar ` tcnica funcional [3] e informaes obtidas pela aplie e a e co cao desses critrios tm sido consideradas relevantes para as atividades de manuteno, ca e e ca depurao e conabilidade de software [3, 69]. ca Na tcnica de teste estrutural, tambm conhecida como teste caixa branca (em oposio e e ca ao nome caixa preta), os aspectos de implementao so fundamentais na escolha dos ca a casos de teste. O teste estrutural baseia-se no conhecimento da estrutura interna da implementao. Em geral, a maioria dos critrios dessa tcnica utiliza uma representao ca e e ca de programa conhecida como grafo de uxo de controle ou grafo de programa. Um programa P pode ser decomposto em um conjunto de blocos disjuntos de comandos; a execuo do primeiro comando de um bloco acarreta a execuo de todos os outros coca ca mandos desse bloco, na ordem dada. Todos os comandos de um bloco, possivelmente com exceo do primeiro, tm um unico predecessor e exatamente um unico sucessor, exceto ca e possivelmente o ultimo comando. A representao de um programa P como um grafo de uxo de controle (G = (N, E, s)) ca consiste em estabelecer uma correspondncia entre ns e blocos e em indicar poss e o veis 10

uxos de controle entre blocos atravs dos arcos. Um grafo de uxo de controle portanto e e um grafo orientado, com um unico n de entrada s N e um unico n de sa o o da, no qual cada vrtice representa um bloco indivis e vel de comandos e cada aresta representa um poss desvio de um bloco para outro. Cada bloco tem as seguintes caracter vel sticas: 1) uma vez que o primeiro comando do bloco executado, todos os demais so executados e a seqencialmente; e 2) no existe desvio de execuo para nenhum comando dentro do u a ca bloco. A partir do grafo de programa podem ser escolhidos os componentes que devem ser executados, caracterizando assim o teste estrutural. Considere o programa identier. Na Figura 1 identica-se a caracterizao dos blocos de comandos atravs dos nmeros ca e u ` esquerda dos comandos. A Figura 2 ilustra o grafo de uxo de controle do programa a identier (funo main) gerado pela ferramenta ViewGraph [64]. ca Seja um grafo de uxo de controle G = (N, E, s) onde N representa o conjunto de ns, o E o conjunto de arcos, e s o n de entrada. Um caminho uma seqncia nita de ns o e ue o (n1 , n2 , . . . , nk ), k 2, tal que existe um arco de ni para ni + 1 para i = 1, 2, . . . , k 1. Um caminho um caminho simples se todos os ns que compem esse caminho, exceto e o o possivelmente o primeiro e o ultimo, so distintos; se todos os ns so distintos diz-se que a o a esse caminho um caminho livre de lao. Um caminho completo um caminho e c e onde o primeiro n o n de entrada e o ultimo n o n de sa do grafo G. Seja o e o o e o da IN (x) e OU T (x) o nmero de arcos que entram e que saem do n x respectivamente. Se u o IN (x) = 0 x uma n de entrada, e se OU T (x) = 0, x um n de sa e o e o da. Em relao ca ao programa identier, (2,3,4,5,6,7) um caminho simples e livre de laos e o caminho e c (1,2,3,4,5,7,4,8,9,11) um caminho completo. Observe que o caminho (6,7,4,5,7,4,8,9) e e no executvel e qualquer caminho completo que o inclua tambm no executvel, ou a a e e a a seja, no existe um dado de entrada que leve ` execuo desse caminho. a a ca

Figura 2: Grafo de Fluxo de Controle do Programa identier gerado pela ViewGraph. Os critrios de teste estrutural baseiam-se em diferentes tipos de conceitos e come ponentes de programas para determinar os requisitos de teste. Na Tabela 2 ilustram-se alguns elementos componentes de programas e critrios associados. e Os critrios de teste estrutural so, em geral, classicados em: e a Critrios Baseados em Fluxo de Controle: utilizam apenas caracter e sticas de controle da execuo do programa, como comandos ou desvios, para determica 11

Tabela 2: Elementos e critrios associados em relao ao programa identier. e caElemento N o Arco Lao c Caminho Deniao de variveis c a Uso predicativo de variveis a Uso computacional de variveis a Exemplo (identier) 6 (7,4) (4,5,6,7,4) (1,2,3,4,8,9,11) length=0 achar != \n length++ Critrio e Todos-Ns o Todos-Arcos Boundary-Interior Todos-Caminhos Todas-Defs Todos-P-Usos Todos-C-Usos

nar quais estruturas so necessrias. Os critrios mais conhecidos dessa classe so a a e a Todos-Ns exige que a execuo do programa passe, ao menos uma vez, em o ca cada vrtice do grafo de uxo, ou seja, que cada comando do programa seja exee cutado pelo menos uma vez; Todos-Arcos requer que cada aresta do grafo, ou seja, cada desvio de uxo de controle do programa, seja exercitada pelo menos uma vez; e Todos-Caminhos requer que todos os caminhos poss veis do programa sejam executados [3]. Outros critrios dessa categoria so: Cobertura de Deciso; e a a Cobertura de Condio; Cobertura de Condies M ltiplas; LCSAJ (Linca co u ear Code Sequence and Jump) [94]; o critrio Boundary-Interior [95]; e a fam e lia de critrios K-tuplas requeridas de Ntafos [32]. e Critrios Baseados em Fluxo de Dados: utilizam informaes do uxo de dae co dos do programa para determinar os requisitos de teste. Esses critrios exploram as e interaes que envolvem denies de variveis e referncias a tais denies para co co a e co estabelecerem os requisitos de teste [31]. Exemplos dessa classe de critrios so os e a Critrios de Rapps e Weyuker [30, 31] e os Critrios Potenciais-Usos [4]. e e Visto que tais critrios sero utilizados nos estudos comparativos a serem realizae a dos durante o desenvolvimento deste trabalho, as prximas sees destinam-se a o co descrev-los mais detalhadamente. e Critrios Baseados na Complexidade: utilizam informaes sobre a complexie co dade do programa para derivar os requisitos de teste. Um critrio bastante conhecido e dessa classe o Critrio de McCabe, que utiliza a complexidade ciclomtica do e e a grafo de programa para derivar os requisitos de teste. Essencialmente, esse critrio e requer que um conjunto de caminhos linearmente independentes do grafo de programa seja executado [3]. Os casos de teste obtidos durante a aplicao dos critrios funcionais podem correca e sponder ao conjunto inicial dos testes estruturais. Como, em geral, o conjunto de casos de teste funcional no suciente para satisfazer totalmente um critrio de teste estrutua e e ral, novos casos de teste so gerados e adicionados ao conjunto at que se atinja o grau a e de satisfao desejado, explorando-se, desse modo, os aspectos complementares das duas ca tcnicas [43]. e Um problema relacionado ao teste estrutural a impossibilidade, em geral, de se e determinar automaticamente se um caminho ou no executvel, ou seja, no existe um e a a a algoritmo que dado um caminho completo qualquer decida se o caminho executvel e e a fornea o conjunto de valores que causam a execuo desse caminho [96]. Assim, preciso c ca e

12

a interveno do testador para determinar quais so os caminhos no executveis para o ca a a a programa sendo testado. 3.2.1 Critrios Baseados em Fluxo de Dados e

Em meados da dcada de 70 surgiram os critrios baseados em anlise de uxo de e e a dados [27], os quais utilizam informaes do uxo de dados para derivar os requisitos de co teste. Uma caracter stica comum dos critrios baseados em uxo de dados que eles e e requerem que sejam testadas as interaes que envolvam denies de variveis e subseco co a qentes referncias a essas denies [27,29,3133]. Uma motivao para a introduo dos u e co ca ca critrios baseados na anlise de uxo de dados foi a indicao de que, mesmo para prograe a ca mas pequenos, o teste baseado unicamente no uxo de controle no ser ecaz para revelar a a presena at mesmo de erros simples e triviais. A introduo dessa classe de critrios c e ca e procura fornecer uma hierarquia entre os critrios Todos-Arcos e Todos-Caminhos, procue rando tornar o teste mais rigoroso, j que o teste de Todos-Caminhos , em geral, ima e praticvel. Segundo Ural [33], esses critrios so mais adequados para certas classes de a e a erros, como erros computacionais, uma vez que dependncias de dados so identicadas, e a e portanto, segmentos funcionais so requeridos como requisitos de teste. a Rapps e Weyuker propuseram o Grafo Def-Uso (Def-Use Graph) que consiste em uma extenso do grafo de programa [30, 31]. Nele so adicionadas informaes a respeito a a co do uxo de dados do programa, caracterizando associaes entre pontos do programa co onde atribu um valor a uma varivel (chamado de denio da varivel) e pontos e do a ca a onde esse valor utilizado (chamado de referncia ou uso de varivel). Os requisitos de e e a teste so determinados com base em tais associaes. A Figura 3 ilustra o Grafo-Defa co Uso do programa identier. Conforme o modelo de uxo de dados denido em [4], uma denio de varivel ocorre quando um valor armazenado em uma posio de memria. ca a e ca o Em geral, em um programa, uma ocorrncia de varivel uma denio se ela est: i) e a e ca a no lado esquerdo de um comando de atribuio; ii) em um comando de entrada; ou iii) ca em chamadas de procedimentos como parmetro de sa a da. A passagem de valores entre procedimentos atravs de parmetros pode ser por valor, referncia ou por nome [97]. Se e a e a varivel for passada por referncia ou por nome considera-se que seja um parmetro de a e a sa da. As denies decorrentes de poss co veis denies em chamadas de procedimentos co so diferenciadas das demais e so ditas denidas por referncia. A ocorrncia de uma a a e e varivel um uso quando a referncia a essa varivel no a estiver denindo. Dois tipos de a e e a a usos so distinguidos: c-uso e p-uso. O primeiro tipo afeta diretamente uma computao a ca sendo realizada ou permite que o resultado de uma denio anterior possa ser observado; ca o segundo tipo afeta diretamente o uxo de controle do programa. O critrio mais bsico dos critrios baseados em anlise de uxo de dados o critrio e a e a e e Todas-Denies (all-defs) e faz parte da fam de critrios denidos por Rapps e Weyuker [31]. co lia e Entre os critrios dessa fam o critrio Todos-Usos (all-uses) tem sido um dos mais utie lia e lizados e investigados. Todas-Denies: requer que cada denio de varivel seja exercitada pelo menos co ca a uma vez, no importa se por um c-uso ou por um p-uso. a Todos-Usos: requer que todas as associaes entre uma denio de varivel e seus co ca a subseqentes usos (c-usos e p-usos) sejam exercitadas pelos casos de teste, atravs u e de pelo menos um caminho livre de denio, ou seja, um caminho onde a varivel ca a no redenida. a e 13

Figura 3: Grafo Def-Uso do Programa identier. Por exemplo, para exercitar a denio da varivel length denida no n 1, de acordo ca a o com o critrio Todas-Denies, poderiam ser executados um dos seguintes subcaminhos: e co (1,3,4,5,7); (1,3,4,8,9); (1,3,4,8,10); e (1,3,4,5,6,7). O subcaminho (1,3,4,8,9) no exee a cutvel, e qualquer caminho completo que o inclua tambm no executvel. Se qualquer a e e a a um dos demais caminhos for exercitado, o requisito de teste estaria sendo satisfeito, e para satisfazer o critrio Todas-Denies esta anlise teria que ser feita para toda denio e co a ca que ocorre no programa. Em relao ao critrio Todos-Usos, com respeito ` mesma ca e a denio, seriam requeridas as seguinte associaes: (1,7, length); (1,(8,9),length) e ca co (1,(8,10),length). As notaes (i,j,var) e (i,(j, k),var) indicam que a varivel var co a e denida no n i e existe um uso computacional de var no n j ou um uso predicativo de o o var no arco (j, k), respectivamente, bem como pelo menos um caminho livre de denio ca do n i ao n j ou ao arco (j, k). Observe que a associao (1,(8,9), length) no o o ca e a executvel pois o unico caminho que livre de denio poss de exercit-la seria um a ca vel a caminho que inclu o subcaminho (1,3,4,8,9). J para a associao (1,7,length) qualsse a ca quer caminho completo executvel incluindo um dos subcaminhos (1,3,4,5,6,7), (1,3,4,5,7) a seria suciente para exercit-la. Esta mesma anlise deveria ser feita para todas as demais a a variveis e associaes pertinentes, a m de satisfazer o critrio Todos-Usos. a co e A maior parte dos critrios baseados em uxo de dados, para requerer um determie nado elemento (caminho, associao, etc.), exige a ocorrncia expl ca e cita de um uso de varivel e no garante, necessariamente, a incluso dos critrios Todos-Arcos na presena a a a e c de caminhos no executveis, presentes na maioria dos programas. a a Com a introduo do conceito potencial-uso so denidos vrios critrios, denomica a a e nados critrios Potenciais-Usos [4], cujos elementos requeridos so caracterizados indee a pendentemente da ocorrncia expl e cita de uma referncia um uso a uma determinada e denio; se um uso dessa denio pode existir, ou seja, existir um caminho livre de ca ca denio at um certo n ou arco um potencial-uso a potencial-associao entre ca e o ca a denio e o potencial-uso caracterizada, e eventualmente requerida. Na realidade, ca e 14

pode-se dizer que, com a introduo do conceito potencial-uso, procura-se explorar todos ca os poss veis efeitos a partir de uma mudana de estado do programa em teste, decorrente c de denio de variveis em um determinado n i. Da mesma forma como os demais ca a o critrios baseados na anlise de uxo de dados, os critrios Potenciais-Usos podem utilizar e a e o Grafo Def-Uso como base para o estabelecimento dos requisitos de teste. Na verdade, basta ter a extenso do grafo de programa associando a cada n do grafo informaes a rea o co speito das denies que ocorrem nesses ns, denominado de Grafo Def [4]. Por exemplo, co o as potenciais-associaes (1,6,length) e (7,6,length) so requeridas pelo critrio Todosco a e Potenciais-Usos [4], mas no seriam requeridas pelos demais critrios de uxo de dados a e que no fazem uso do conceito potencial-uso. Observe-se que, por denio, toda assoa ca ciao uma potencial-associao. Dessa forma, as associaes requeridas pelo critrio ca e ca co e Todos-Usos so um subconjunto das potenciais-associaes requeridas pelo critrio Todosa co e Potenciais-Usos. Todos-Potenciais-Usos: requer, basicamente, para todo n i e para toda varivel o a x, para a qual existe uma denio em i, que pelo menos um caminho livre de ca denio com relao ` varivel (c.r.a) x do n i para todo n e para todo arco ca ca a a o o poss de ser alcanado a partir de i por um caminho livre de denio c.r.a. x vel c ca seja exercitado. A relao de incluso uma importante propriedade dos critrios, sendo utilizada ca a e e para avali-los, do ponto de vista terico. O critrio Todos-Arcos, por exemplo, inclui a o e o critrio Todos-Ns, ou seja, qualquer conjunto de casos de teste que satisfaz o critrio e o e Todos-Arcos tambm satisfaz o critrio Todos-Ns, necessariamente. Quando no pose e o a e s estabelecer essa ordem de incluso para dois critrios, como o caso de Todas-Defs vel a e e e Todos-Arcos, diz-se que tais critrios so incomparveis [31]. Deve-se observar que os e a a critrios Potenciais-Usos so os unicos critrios baseados em anlise de uxo de dados que e a e a satisfazem, na presena de caminhos no executveis, as propriedades m c a a nimas esperadas de um critrio de teste, e que nenhum outro critrio baseado em anlise de uxo de dados e e a os inclui. Um aspecto relevante que alguns dos critrios Potenciais-Usos bridge the gap e e entre os critrios Todos-Arcos e Todos-Caminhos mesmo na presena de caminhos no e c a executveis, o que no ocorre para os demais critrios baseados em uxo de dados. a a e Como j citado, uma das desvantagens do teste estrutural a existncia de caminhos a e e requeridos no executveis. Existe tambm o problema de caminhos ausentes, ou seja, a a e quando uma certa funcionalidade deixa de ser implementada no programa, no existe um a caminho que corresponda `quela funcionalidade e, como conseqncia, nenhum caso de a ue teste ser requerido para exercit-la. Mesmo assim, esses critrios estabelecem de forma a a e rigorosa os requisitos de teste a serem exercitados, em termos de caminhos, associaes co denio-uso, ou outras estruturas do programa, fornecendo medidas objetivas sobre a ca adequao de um conjunto de teste para o teste de um dado programa P . Esse rigor na ca denio dos requisitos favorece a automatizao desses critrios. ca ca e Os critrios estruturais tm sido utilizados principalmente no teste de unidade, uma e e vez que os requisitos de teste por eles exigidos limitam-se ao escopo da unidade. Vrios a esforos de pesquisa no sentido de estender o uso de critrios estruturais para o teste de c e integrao podem ser identicados. Haley e Zweben propuseram um critrio para seleca e cionar caminhos em um mdulo que deveria ser testado novamente na fase de integrao o ca com base em sua interface [98]. Linnenkugel e Mllerburg apresentaram uma srie de u e critrios que estendem os critrios baseados em uxo de controle e em uxo de dados para e e 15

o teste de integrao [70]. Harrold e Soa propuseram uma tcnica para determinar as ca e estruturas de denio-uso interprocedurais permitindo a aplicao dos critrios baseados ca ca e em anlise de uxo de dados em n de integrao [99]. Jin e Outt deniram alguns a vel ca critrios baseados em uma classicao de acoplamento entre mdulos [100]. Vilela, com e ca o base no conceito de potencial-uso, estendeu os critrios Potenciais-Usos para o teste de e integrao [101]. ca Harrold e Rothermel [75] estenderam o teste de uxo de dados para o teste de classes. Os autores comentam que os critrios de uxo de dados destinados ao teste de programas e procedimentais [31,102,103] podem ser utilizados tanto para o teste de mtodos individuais e quanto para o teste de mtodos que interagem entre si dentro de uma mesma classe. e Entretanto, esses critrios no consideram interaes de uxo de dados quando os usurios e a co a de uma classe invocam seqncia de mtodos em uma ordem arbitrria. ue e a Para resolver esse problema, os autores apresentam uma abordagem que permite testar diferentes tipos de interaes de uxo de dados entre classes. A abordagem proposta usa co as tcnicas tradicionais de uxo de dados para testar os mtodos individuais e as intere e aes entre os mtodos dentro de mesma classe. Para testar os mtodos que so acess co e e a veis fora da classe e podem serem utilizados por outras classes, uma nova representao, deca nominada grafo de uxo de controle de classe (CCFG - class control ow graph), foi desenvolvida. A partir do CCFG, novos requisitos de teste inter-mtodo, intra-classe e e inter-classe podem ser derivados [75]. Vincenzi et al. [104] tambm tm investigado o uso de critrios de uxo de controle e e e e de dados no teste de programas OO e de componentes [105]. Visando ` desenvolver a uma soluo que fosse aplicvel tanto a programas OO quanto componentes de software ca a (os quais, em geral, so testados pelos clientes utilizando somente tcnicas funcionais), a e investigou-se como realizar anlise esttica de programas Java diretamente a partir do a a cdigo objeto (Java bytecode). Com isso, independentemente da existncia do cdigo o e o fonte da aplicao sendo testada, poss derivar requisitos de teste estruturais os quais ca e vel podem ser utilizados tanto para avaliar a qualidade de conjuntos de teste quanto para a prpria gerao de casos de teste. Para apoiar a aplicao do teste estrutural intra-mtodo o ca ca e em programas e componentes Java foi desenvolvida a ferramenta JaBUTi (Java Bytecode Understanding and Testing) [67]. 3.2.2 A Ferramenta de Teste PokeTool

Vrias so as iniciativas de desenvolvimento de ferramentas de teste para apoiar a a a aplicao de critrios de teste [11, 35, 43, 5265]. Para ilustrar os conceitos abordados ca e acima ser utilizada a ferramenta PokeTool (Potential Uses Criteria Tool for Program a Testing) [60, 61], desenvolvida na Faculdade de Engenharia Eltrica e de Computao e ca da Universidade Estadual de Campinas UNICAMP. Essa ferramenta apia a aplicao o ca dos critrios Potenciais-Usos e tambm de outros critrios estruturais como Todos-Ns e e e e o Todos-Arcos. Inicialmente foi desenvolvida para o teste de unidade de programas escritos em C [61], mas atualmente, devido ` sua caracter a stica de multi-linguagem, j existem a conguraes para o teste de programas em Cobol e FORTRAN [106, 107]. A Figura 4 co mostra a tela principal da ferramenta e as funes fornecidas. co A ferramenta PokeTool orientada a sesso de trabalho. O termo sesso trabalho e a a ou de teste utilizado para designar as atividades envolvendo um teste. O teste pode e ser realizado em etapas onde so armazenados os estados intermedirios da aplicao de a a ca teste a m de que possam ser recuperados posteriormente. Desse modo, poss e vel ao 16

usurio iniciar e encerrar o teste de um programa, bem como retom-lo a partir de onde a a este foi interrompido. Basicamente, o usurio entra com o programa a ser testado, com a o conjunto de casos de teste e seleciona todos ou alguns dos critrios dispon e veis (TodosPotenciais-Usos, Todos-Potenciais-Usos/Du, Todos-Potenciais-Du-Caminhos, Todos-Ns o e Todos-Arcos). Como sa a ferramenta fornece ao usurio o conjunto de arcos primda, a itivos [108], o Grafo Def obtido do programa em teste, o programa instrumentado para teste, o conjunto de associaes necessrias para satisfazer o critrio selecionado e o conco a e junto de associaes ainda no exercitadas. O conjunto de arcos primitivos consiste de co a arcos que uma vez executados garantem a execuo de todos os demais arcos do grafo de ca programa.

Figura 4: Opes dispon co veis na ferramenta PokeTool. A Figura 5 mostra a criao de uma sesso de teste para o programa identier utica a lizando todos os critrios apoiados pela ferramenta. e

Figura 5: Tela para criar uma sesso de teste na PokeTool. a A PokeTool encontra-se dispon vel para os ambientes DOS e UNIX. A verso para a DOS possui interface simples, baseada em menus. A verso para UNIX possui mdulos a o 17

funcionais cuja utilizao se d atravs de interface grca ou linha de comando (shell ca a e a scripts). Considerando-se os critrios Todos-Arcos e Todos-Potenciais-Usos e o programa idene tier, as Tabelas 3 e 4 trazem os elementos requeridos por esses critrios, respectivamente. e Introduz-se a notao i, (j, k), {v1 , . . . , vn } para representar o conjunto de associaes ca co i, (j, k), {v1 } , . . ., i, (j, k), {vn } ; ou seja, i, (j, k), {v1 , . . . , vn } indica que existe pelo menos um caminho livre de denio c.r.a v1 , . . . , vn do n i ao arco (j, k). Observe-se que ca o podem existir outros caminhos livres de denio c.r.a algumas das variveis v1, . . . , vn ca a mas que no sejam, simultaneamente, livres de denio para todas as variveis v1 , . . . , vn . a ca a Tabela 3: Elementos requeridos pelo critrio Todos-Potenciais-Usos. eArco (1,2) Arco (1,3) Arcos Primitivos Arco (5,6) Arco (5,7) Arco (8,9) Arco (8,10)

Tabela 4: Elementos requeridos pelo critrio Todos-Potenciais-Usos. eAssociaes Requeridas co 1) 1, (6, 7), {length} 17) 2, (6, 7), {length} 2) 1, (1, 3), {achar, length, valid id} 18) 2, (5, 6), {length} 3) 1, (8, 10), {length, valid id} 19) 3, (8, 10), {achar} 4) 1, (8, 10), {valid id} 20) 3, (8, 9), {achar} 5) 1, (8, 9), {length, valid id} 21) 3, (5, 7), {achar} 6) 1, (8, 9), {valid id} 22) 3, (6, 7), {achar} 7) 1, (7, 4), {valid id} 23) 3, (5, 6), {achar} 8) 1, (5, 7), {length, valid id} 24) 6, (8, 10), {valid id} 9) 1, (5, 7), {valid id} 25) 6, (8, 9), {valid id} 10) 1, (5, 6), {length, valid id} 26) 6, (5, 7), {valid id} 11) 1, (5, 6), {valid id} 27) 6, (5, 6), {valid id} 12) 1, (2, 3), {achar, valid id} 28) 7, (8, 10), {achar, length} 13) 1, (1, 2), {achar, length, valid id} 29) 7, (8, 9), {achar, length} 14) 2, (8, 10), {length} 30) 7, (5, 7), {achar, length} 15) 2, (8, 9), {length} 31) 7, (6, 7), {achar, length} 16) 2, (5, 7), {length} 32) 7, (5, 6), {achar, length}

Utilizando o conjunto de casos de teste T0 = {(a1, Vlido), (2B3, Invlido), (Z-12, Ina a vlido), (A1b2C3d, Invlido)} gerado anteriormente procurando satisfazer o critrio Para a e ticionamento em Classes de Equivalncia, observa-se qual a cobertura obtida em relao e ca aos critrios Todos-Arcos e Todos-Potenciais-Usos (Figura 6(a) e Figura 6(b), respectie vamente). Ainda na Figura 6(b), so ilustrados para o critrio Todos-Potenciais-Usos os a e elementos requeridos e no executados quando a cobertura inferior a 100%. a e Observa-se que somente com os casos de teste funcionais foi poss cobrir o critrio vel e Todos-Arcos ao passo que para se cobrir o critrio Todos-Potenciais-Usos ainda necessrio e e a analisar as associaes que no foram executadas. Deve-se ressaltar que o conjunto T0 co a Todos-Arcos-adequado, ou seja, o critrio Todos-Arcos foi satisfeito e o erro presente e e no programa identier no foi revelado. Certamente, um conjunto adequado ao critrio a e Todos-Arcos que revelasse o erro poderia ter sido gerado; o que se ilustra aqui que no e a necessariamente a presena do erro revelada. c e Desejando-se melhorar a cobertura em relao ao critrio Todos-Potenciais-Usos, novos ca e casos de teste devem ser inseridos visando a cobrir as associaes que ainda no foram co a executadas. Primeiramente, deve-se vericar, entre as associaes no executadas, se exco a istem associaes no executveis. No caso, as associaes 1, (8, 9), {length, valid id} , co a a co 2, (8, 10), {length} e 6, (8, 9), {valid id} so no executveis. Na Tabela 5 esse proa a a 18

(a) Todos-Arcos

(b) Todos-Potenciais-Usos

Figura 6: Relatrios gerados pela PokeTool em relao ao programa identier. o ca cesso ilustrado at que se atinja a cobertura de 100% para o critrio Todos-Potenciaise e e Usos. O s mbolo indica quais associaes foram cobertas por quais conjuntos de casos co de teste e o s mbolo mostra quais so as associaes no-executveis. a co a a Tabela 5: Ilustrao da evoluo da sesso de teste para cobrir o critrio Todos-Potenciaisca ca a e Usos.Associaes Requeridas co T0 T1 T2 Associaes Requeridas co 1) 1, (6, 7), {length} 17) 2, (6, 7), {length} 2) 1, (1, 3), {achar, length, valid id} 18) 2, (5, 6), {length} 3) 1, (8, 10), {length, valid id} 19) 3, (8, 10), {achar} 4) 1, (8, 10), {valid id} 20) 3, (8, 9), {achar} 5) 1, (8, 9), {length, valid id} 21) 3, (5, 7), {achar} 6) 1, (8, 9), {valid id} 22) 3, (6, 7), {achar} 7) 1, (7, 4), {valid id} 23) 3, (5, 6), {achar} 8) 1, (5, 7), {length, valid id} 24) 6, (8, 10), {valid id} 9) 1, (5, 7), {valid id} 25) 6, (8, 9), {valid id} 10) 1, (5, 6), {length, valid id} 26) 6, (5, 7), {valid id} 11) 1, (5, 6), {valid id} 27) 6, (5, 6), {valid id} 12) 1, (2, 3), {achar, valid id} 28) 7, (8, 10), {achar, length} 13) 1, (1, 2), {achar, length, valid id} 29) 7, (8, 9), {achar, length} 14) 2, (8, 10), {length} 30) 7, (5, 7), {achar, length} 15) 2, (8, 9), {length} 31) 7, (6, 7), {achar, length} 16) 2, (5, 7), {length} 32) 7, (5, 6), {achar, length} T0 = {(a1, Vlido), (2B3, Invlido), (Z-12, Invlido), (A1b2C3d, Invlido)} a a a a T1 = T0 {(1#, Invlido), (%, Invlido), (c, Vlido)} a a a T2 = T1 {(#-%, Invlido)} a T0 T1 T2

Observe-se que mesmo tendo satisfeito um critrio mais rigoroso como o critrio Todose e Potenciais-Usos, a presena do erro ainda no foi revelada. Assim, motiva-se a pesquisa c a de critrios de teste que exercitem os elementos requeridos com maior probabilidade de e revelar erros [109]. Outra perspectiva que se coloca utilizar uma estratgia de teste e e incremental, que informalmente procura-se ilustrar neste texto. Em primeiro lugar foram exercitados os requisitos de teste requeridos pelo critrio Todos-Arcos, em seguida os e requeridos pelo critrio Todos-Potenciais-Usos, e, posteriormente, poder-se-ia considerar e o critrio Anlise de Mutantes (descrito na prxima seo), que do ponto de vista terico e a o ca o incomparvel com os critrios baseados em uxo de dados, mas em geral de maior custo e a e de aplicao. ca 19

3.3

Teste Baseado em Erros

A tcnica de teste baseada em erros utiliza informaes sobre os tipos de erros mais e co freqentes no processo de desenvolvimento de software para derivar os requisitos de teste. u A nfase da tcnica est nos erros que o programador ou projetista pode cometer durante e e a o desenvolvimento e nas abordagens que podem ser usadas para detectar a sua ocorrncia. e Semeadura de Erros (Error Seeding) [25] e Anlise de Mutantes (Mutation Anala ysis) [34] so critrios t a e picos que se concentram em erros. Neste texto d-se nfase ao a e critrio Anlise de Mutantes. e a O critrio Anlise de Mutantes surgiu na dcada de 70 na Yale University e Georgia e a e Institute of Technology, possuindo um forte relacionamento com um mtodo clssico para e a deteco de erros lgicos em circuitos digitais o modelo de teste de falha unica [110]. ca o O critrio Anlise de Mutantes utiliza um conjunto de programas ligeiramente modicae a dos (mutantes) obtidos a partir de determinado programa P para avaliar o quanto um conjunto de casos de teste T adequado para o teste de P . O objetivo determinar um e e conjunto de casos de teste que consiga revelar, atravs da execuo de P , as diferenas de e ca c comportamento existentes entre P e seus mutantes [68]. A seguir d-se uma viso geral do critrio Anlise de Mutantes e da ferramenta de a a e a apoio Proteum, desenvolvida no ICMC-USP [62]. Informaes mais detalhadas sobre a co Anlise de Mutantes e sobre a ferramenta Proteum podem ser obtidas em [1, 62, 111]. a

3.4

O Critrio Anlise de Mutantes e a

Um dos primeiros artigos que descrevem a idia de teste de mutantes foi publicado em e 1978 [34]. A idia bsica da tcnica apresentada por DeMillo, conhecida como hiptese e a e o do programador competente (competent programmer hypothesis), assume que programadores experientes escrevem programas corretos ou muito prximos do correto. Assuo mindo a validade desta hiptese, pode-se armar que erros so introduzidos nos programas o a atravs de pequenos desvios sintticos que, embora no causem erros sintticos, alteram a e a a a semntica do programa e, conseqentemente, conduzem o programa a um comportamento a u incorreto. Para revelar tais erros, a Anlise de Mutantes identica os desvios sintticos a a mais comuns e, atravs da aplicao de pequenas transformaes sobre o programa em e ca co teste, encoraja o testador a construir casos de testes que mostrem que tais transformaes co levam a um programa incorreto [112]. Uma outra hiptese explorada na aplicao do critrio Anlise de Mutantes o efeito o ca e a e de acoplamento (coupling eect) [34], a qual assume que erros complexos esto relaa cionados a erros simples. Assim sendo, espera-se, e alguns estudos emp ricos j conra maram esta hiptese [113, 114], que conjuntos de casos de teste capazes de revelar erros o simples so tambm capazes de revelar erros complexos. Nesse sentido, aplica-se uma a e mutao de cada vez no programa P em teste, ou seja, cada mutante contm apenas uma ca e transformao sinttica. Um mutante com k transformaes sintticas referenciado por ca a co a e k-mutante; neste texto so utilizados apenas 1-mutantes. a Partindo-se da hiptese do programador competente e do efeito de acoplamento, a o princ pio, o testador deve fornecer um programa P a ser testado e um conjunto de casos de teste T cuja adequao deseja-se avaliar. O programa executado com T e se apresentar ca e resultados incorretos ento um erro foi encontrado e o teste termina. Caso contrrio, o a a programa ainda pode conter erros que o conjunto T no conseguiu revelar. O programa P a

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sofre ento pequenas alteraes, dando origem aos programas P1 , P2 , . . . , Pn denominados a co mutantes de P , diferindo de P apenas pela ocorrncia de erros simples. e Com o objetivo de modelar os desvios sintticos mais comuns, operadores de mua tao (mutant operators) so aplicados a um programa P , transformando-o em programas ca a similares: mutantes de P . Entende-se por operador de mutao as regras que denem as ca alteraes que devem ser aplicadas no programa original P . Os operadores de mutao co ca so constru a dos para satisfazer a um entre dois propsitos: 1) induzir mudanas sintticas o c a simples com base nos erros t picos cometidos pelos programadores (como trocar o nome de uma varivel); ou 2) forar determinados objetivos de teste (como executar cada arco a c do programa) [46]. A seguir, os mutantes so executados com o mesmo conjunto de casos de teste T . O a objetivo obter casos de teste que resultem apenas em mutantes mortos (para algum caso e de teste o resultado do mutante e o do programa original diferem entre si) e equivalentes (o mutante e o programa original apresentam sempre o mesmo resultado, para qualquer d D); neste caso, tem-se um conjunto de casos de teste T adequado ao programa P em teste, no sentido de que, ou P est correto, ou possui erros pouco provveis de a a ocorrerem [34]. E preciso ressaltar que, em geral, a equivalncia entre programas uma questo ine e a decid vel e requer a interveno do testador. Essa limitaao terica, no entanto, no ca c o a signica que o problema deva ser abandonado por no apresentar soluo. Na verdade, a ca alguns mtodos e heur e sticas tm sido propostos para determinar a equivalncia de proe e gramas em uma grande porcentagem dos casos de interesse [25]. Um ponto importante destacado por DeMillo [52] que a Anlise de Mutantes fornece e a uma medida objetiva do n de conana da adequao dos casos de teste analisados vel c ca atravs da denio de um escore de mutao (mutation score), que relaciona o nmero e ca ca u de mutantes mortos com o nmero de mutantes gerados. O escore de mutao calculado u ca e da seguinte forma: ms(P, T ) = sendo: DM (P, T ): nmero de mutantes mortos pelos casos de teste em T . u M (P ): nmero total de mutantes gerados. u EM (P ): nmero de mutantes gerados equivalentes a P . u O escore de mutao varia no intervalo entre 0 e 1 sendo que, quanto maior o escore ca mais adequado o conjunto de casos de teste para o programa sendo testado. Percebe-se e com essa frmula que apenas DM (P, T ) depende do conjunto de casos de teste utilizado o e que, EM (P ) obtido ` medida que o testador, manualmente ou com o apoio de heur e a sticas, decide que determinado mutante vivo equivalente [43]. e Um dos maiores problemas para a aplicao do critrio Anlise de Mutantes est ca e a a relacionado ao seu alto custo, uma vez que o nmero de mutantes gerados, mesmo para u pequenos programas, pode ser muito grande, exigindo um tempo de execuo muito alto. ca Vrias estratgias tm sido propostas para fazer com que a Anlise de Mutantes possa a e e a ser utilizada de modo mais eciente, dentro de limites economicamente viveis. A utia lizao de arquiteturas de hardware avanadas para diminuir o tempo de execuo dos ca c ca 21 DM (P, T ) M (P ) EM (P )

mutantes [115118] e o uso da anlise esttica de anomalias de uxo de dados para reduzir a a o nmero de mutantes gerados [119] so algumas dessas estratgias. Alm disso, critrios u a e e e alternativos derivados da Anlise de Mutantes tambm foram criados com o intuito de a e reduzir o custo a ela associado: Mutao Aleatria (Randomly Selected X% Mutation), ca o Mutao Restrita (Constrained Mutation) e Mutao Seletiva (Selective Mutation). ca ca Tais critrios procuram selecionar apenas um subconjunto do total de mutantes gerados, e reduzindo o custo associado, mas com a expectativa de no se reduzir a eccia do critrio. a a e Uma das vantagens do critrio baseado em mutao sua exibilidade no teste de e ca e diversas entidades executveis. Essa exibilidade vem do fato de que para se aplicar o a teste de mutao necessria a existncia de um modelo que seja executvel que aceite ca e a e a uma entrada e produza uma sa que possa ser comparada com a sa do mutante. Alm da da e disso, necessria a denio de um conjunto de operadores de mutao responsvel pela e a ca ca a representao do modelo de erros correspondente a entidade executvel em questo. ca a a Nesse sentido, os operadores de mutao so dependentes da linguagem. Existem ca a conjuntos de operadores de mutao denidos para o teste de programas em Fortran [72], ca C [112,120] e Java [121,122]. Alm disso, existem conjuntos de operadores de mutao para e ca o teste de especicaes em Mquinas de Estado Finito [123,124], Redes de Petri [125,126], co a Statecharts [22, 127] e Especicaes Algbricas [128]. As extenses do teste de mutao co e o ca para o teste de especicaes, bem como as ferramentas de apio existentes, so descritas co o a mais detalhadamente na Seo 6 e as extenses para programas OO so descritas na ca o a Seo 7. ca 3.4.1 A Ferramenta de Teste Proteum

Como ressaltado anteriormente, a aplicao de critrios de teste sem o apoio de uma ca e ferramenta de software propensa a erros. Vrias so as iniciativas de desenvolvimento de e a a ferramentas de apoio ` aplicao do critrio Anlise de Mutantes [35,43,52,53,62,111,129]. a ca e a A Proteum [62, 111], desenvolvida no ICMC-USP, a unica ferramenta que apia o teste e o de mutao para programas C existente atualmente. Alm disso, devido a caracter ca e sticas de multi-linguagem, ela tambm pode ser congurada para o teste de programas escritos e em outras linguagens. A Proteum est dispon para os sistemas operacionais SunOS, a vel Solaris e Linux. Na Figura 7 apresentada a tela principal da ferramenta bem como e as funes dispon co veis. Basicamente, a ferramenta Proteum oferece ao testador recursos para, atravs da aplicao do critrio Anlise de Mutantes, avaliar a adequao de ou e ca e a ca gerar um conjunto de casos de teste T para determinado programa P . Com base nas informaes fornecidas pela Proteum, o testador pode melhorar a qualidade de T at co e obter um conjunto adequado ao critrio. Desse modo, a ferramenta pode ser utilizada e como instrumento de avaliao bem como de seleo de casos de teste. ca ca Os recursos oferecidos pela ferramenta (Figura 7) permitem a execuo das seguintes ca operaes: denio de casos de teste, execuo do programa em teste, seleo dos opco ca ca ca eradores de mutao que sero utilizados para gerar os mutantes, gerao dos mutantes, ca a ca execuo dos mutantes com os casos de teste denidos, anlise dos mutantes vivos e clca a a culo do escore de mutao. As funes implementadas na Proteum possibilitam que alguns ca co desses recursos sejam executados automaticamente (como a execuo dos mutantes), enca quanto que para outros so fornecidas facilidades para que o testador possa realiz-los a a (como a anlise de mutantes equivalentes) [35, 62]. Alm disso, diversas caracter a e sticas adicionais foram incorporadas de modo a facilitar a atividade de teste e/ou a conduo ca de experimentos. E o caso, por exemplo, da possibilidade de executar um mutante com 22

todos os casos de teste dispon veis, mesmo que algum deles j o tenha matado. Atravs a e desse tipo de teste, chamado research, conseguem-se dados a respeito da ecincia dos e operadores de mutao ou mesmo para a determinao de estratgias de minimizao dos ca ca e ca conjuntos de casos de teste [62, 111].

Figura 7: Opes dispon co veis na ferramenta Proteum. Um dos pontos essenciais para a aplicao do critrio Anlise de Mutantes a denio ca e a e ca do conjunto de operadores de mutao. A Proteum conta com 71 operadores de mutao ca ca divididos em quatro classes (Figura 8) [62]: mutao de comandos (statement mutations), ca mutao de operadores (operator mutations), mutao de variveis (variable mutations) e ca ca a poss escolher os operadores de acordo mutao de constantes (constant mutations). E ca vel com a classe de erros que se deseja enfatizar, permitindo que a gerao de mutantes seja ca feita em etapas ou at mesmo dividida entre vrios testadores trabalhando independene a temente. Na Tabela 6 so ilustrados alguns operadores de mutao para cada uma das a ca classes de operadores.

Figura 8: Classes e operadores de mutao existentes na Proteum. ca A Proteum tambm trabalha com sesso de teste, ou seja, conjunto de atividades e a envolvendo um teste que podem ser realizadas em etapas, sendo poss ao usurio inivel a 23

Tabela 6: Exemplos de operadores de mutao para programas C. caOperador SSDL ORRN VTWD Ccsr SWDD SMTC OLBN Cccr VDTR Descrio ca Retira um comando de cada vez do programa. Substitui um operador relacional por outro operador relacional. Substitui a referncia escalar pelo seu valor sucessor e predecessor. e Substitui referncias escalares por constantes. e Substitui o comando while por do-while. Interrompe a execuao do lao aps duas execues. c c o co Substitui operador lgico por operador bitwise. o Substitui uma constante por outra constante. Fora cada referncia escalar a possuir cada um dos valores: negativo, positivo e zero. c e

ciar e encerrar o teste de um programa, bem como retom-lo a partir de onde este foi a interrompido. Para o programa identier, o processo de criao de uma sesso de teste ca a utilizando a interface grca ilustrado na Figura 9 abaixo. a e Uma sesso de teste com o apoio das ferramentas Proteum e PokeTool pode ser cona duzida atravs de uma interface grca ou atravs de scripts. A interface grca permite e a e a ao usurio iniciante explorar e aprender os conceitos de teste relacionados ao critrio em a e uso e da prpria ferramenta. Alm disso, oferece melhores recursos para a visualizao dos o e ca casos de teste e dos requisitos de teste, por exemplo dos mutantes, no caso da Proteum, facilitando algumas tarefas como a identicao dos mutantes equivalentes. ca

Figura 9: Criando uma sesso de teste para o programa identier na Proteum. a Conduzir uma sesso de teste atravs da interface grca provavelmente mais fcil, a e a e a porm menos ex do que quando se utiliza a chamada direta aos programas que come vel pem as ferramentas. A interface grca depende de constante interao do testador, ao o a ca passo que a utilizao de scripts possibilita a execuo de longas sesses de teste em batch. ca ca o O usurio pode construir um programa especicando o teste a ser realizado e a ferramenta a simplesmente executa esse programa, permitindo que se economize tempo na atividade de teste devido ` reduo do nmero de interaes com a ferramenta. Por outro lado, a ca u co a elaborao de scripts exige um esforo de programao e completo dom ca c ca nio tanto dos conceitos sobre o teste baseado em mutao quanto dos prprios programas que compem ca o o as ferramentas, devendo ser utilizado pelo testador mais experiente [35]. Scripts de teste tm se mostrado de grande utilidade na conduo de estudos emp e ca ricos, onde uma mesma seqncia de passos deve ser executada vrias vezes at que os resultados obtidos sejam ue a e signicantes do ponto de vista estat stico. 24

A seguir, ser avaliada a adequao da atividade de teste do programa identier, rea ca alizada at este ponto com o uso da ferramenta PokeTool, em relao ao critrio Anlise e ca e a de Mutantes, com o apoio da ferramenta Proteum; ou seja, ser avaliada a adequao dos a ca conjuntos Todos-Usos-adequado e Todos-Potenciais-Usos-adequado em relao ao critrio ca e Anlise de Mutantes. Inicialmente, somente os casos de teste do conjunto T0 foram impora tados; a Figura 10(a) mostra o estado da sesso de teste aps a execuo dos mutantes. a o ca Em seguida, como o escore de mutao ainda no satisfatrio, foram adicionados os ca a e o casos de teste do conjunto T1 e T2 (Figura 10(b)). Observa-se que mesmo aps a adio o ca de todos os casos de teste do conjunto Todos-Potenciais-Usos-adequado, 371 mutantes ainda permaneceram vivos. Em uma primeira anlise dos mutantes vivos, 78 foram marcados como equivalentes e a mais 13 casos de teste foram criados visando a matar os mutantes vivos no-equivalentes: a T3 = T2 {(zzz, Vlido), (aA, Vlido), (A1234, Vlido), (ZZZ, Vlido), (AAA, Vlido), a a a a a (aa09, Vlido), ([, Invlido), ({, Invlido), (x/, Invlido), (x:, Invlido), (x18, Vlido), (x[[, a a a a a a Invlido), (x{{, Invlido)}. A Figura 11 ilustra dois dos mutantes vivos que foram analisaa a dos. O mutante da Figura 11 (a) um mutante equivalente e o mutante da Figura 11 (b) e um mutante que morre com o caso de teste ([, Invlido), presente em T3 . Os pontos nos e a quais as mutaes foram aplicadas est destacado em negrito. A Figura 10(c) ilustra o co a resultado obtido aps T3 ter sido executado com todos os mutantes vivos. Como pode ser o observado, 64 mutantes ainda permaneceram vivos. Isto signica que qualquer um desses 64 mutantes poderiam ser considerados corretos em relao ` atividade de teste atual, ca a uma vez que no existe um caso de teste selecionado que seja capaz de distinguir entre o a comportamento dos mutantes e do programa original (Figura 10(c)). A m de obter uma melhor cobertura do critrio Anlise de Mutantes, o processo e a de anlise dos mutantes vivos continuou at que todos os equivalentes fossem marcados. a e Ao trmino desse processo, mais quatro casos de teste foram constru e dos (T4 = T3 {(@, Invlido), (, Invlido), (x@, Invlido), (x, Invlido)}). A Figura 10(d) mostra o resultado a a a a nal obtido. Observa-se que ainda restaram dois mutantes vivos (Figura 12 (a) e (b)). Esses mutantes so mutantes error-revealing e um deles representa o programa correto: a Figura 12 (b). Um mutante dito ser error-revealing se para qualquer caso de teste t e tal que P (t) = M (t) pudermos concluir que P (t) no est de acordo com o resultado a a esperado, ou seja, revela a presena de um erro. c Observe que os mutantes error-revealing, Figura 12 (a) e (b), foram gerados pelos operadores de mutao ORRN e VTWD e que necessariamente o erro presente na verso ca a do programa identier ser revelado ao elaborar-se qualquer caso de teste que seja capaz a de distinguir o comportamento desses mutantes e a verso do programa identier em teste. a Os mutantes Figura 12 morrem, por exemplo, com o caso de teste (ABCDEF, Vlido). a O erro encontrado no programa original foi corrigido e, aps a sua correo o conjunto o ca completo de casos de teste T5 foi reavaliado (T5 = T4 {(ABCDEF, Vlido)}, resultando a em um conjunto 100% adequado ao critrio Anlise de Mutantes, para a verso corrigida e a a do programa identier(Figura 13). A parte corrigida est destacada em negrito. a Para o programa identier, utilizando-se todos os operadores de mutao, foram gerca ados 933 mutantes. Aplicando-se somente os operadores da Tabela 6 teriam sido gerados somente 340 mutantes, representando uma economia de aproximadamente 63%. Os operadores de mutao ilustrados na Tabela 8 constituem um conjunto de operadores essenciais ca para a linguagem C [79], ou seja, um conjunto de casos de teste que seja capaz de distinguir os mutantes gerados por esses operadores, em geral, seria capaz de distinguir os mutantes 25

(a) Conjunto T0

(b) Conjuntos T1 e T2

(c) Conjunto T3

(d) Conjuntos T4

Figura 10: Telas de status da sesso de teste da ferramenta Proteum. a . . .main() { ... if(valid_id * (length >= 1) && (length < 6)) { printf ("Valido\n"); } else { printf ("Invalid\n"); } int valid_s(char ch) { if(((ch >= A) && (ch = a) && (ch = 1) && (PRED(length) < 6)) { printf ("Valido\n"); }

. . .if(valid_id && (length >= 1) && (length = 1) && (length = A) && (ch = a) && (ch = A) && (ch = a) && (ch = 0) && (ch = ((ch >= ((ch ((ch >= { return (1); } else { return (0); } }

. . .

A) && a) && >= A) a) &&

(ch