代码的黑盒测试（下）| 库接口测试Library Interface Testing

书接上回：代码的黑盒测试（上）| 目标文件测试Object File Testing，我们首先介绍了编译的基本过程——预处理（Prepressing）、编译（compile）、汇编（Assembly）和链接（Linking），然后着重介绍了代码黑盒测试的第一种方法——VectorCAST/C++的目标文件的测试方法，解决了在无可用源代码的情况下，对其相应目标文件的测试。

 

其实一个代码工程除了开发人员手写代码外，还包含了很多库文件，甚至有的库文件或是经过开发人员修改或是直接由开发人员编写的。那么对于这些文件又该如何测试呢？请看如下分解！

 

一、库接口测试

（一）库文件

这里的“库”，就是库文件，一般是指编译好的二进制文件，用于在链接阶段与目标文件一起生成可执行文件，或者运行可执行文件的时候被加载，以便调用库文件中的某段代码。

 

与可执行文件不同的是，库文件无法直接执行。直观上来看，库文件的源代码中没有main函数，而只是一些函数模块的定义和实现，没有运行的入口主函数，无法直接执行。

 

（二）静态库与动态库

库文件可分为静态库和动态库。它们区别主要体现在程序的链接阶段——静态库的代码是在编译过程中被载入程序中的，这就说明，只要程序编译完成，程序就不受静态库的影响；动态库的代码在编译的时候并没有被编译进入程序中，只是在程序运行时根据程序需要动态的加载到内存中。

 

（三）相关文件的一些扩展名

1. win32平台下，静态库通常后缀为.lib，动态库为.dll。
2. Linux平台下，静态库通常后缀为.a，动态库为.so。

 

从本质上来说，由同一段程序编译出来的静态库和动态库，在功能上是没有区别的；不同之处仅仅在于其名字上，也就是“静态”和“动态”。开发人员只需要将.h/.hpp头文件和.lib/.so文件提交给其他开发人员，他们就可以直接使用.lib/.so文件中定义的函数了。静态库和动态库的具体使用由开发人员决定。

 

（四）库接口测试

库接口测试允许客户在没有可用源代码的情况下，对现有库文件创建测试。在测试时，可以将第三方库或者被修改的第三方库作为一个对象库文件和API定义（头文件）。可以为API创建测试用例，来验证应用程序库函数的正确性，而无需访问源代码。

 

在代码开发中，通常会将一些常用的函数封装成一个库，提供接口给其它程序文件调用，省去重复写该函数接口。当使用该函数时，只需要直接将所需要的文件链接到程序中即可，大大提高了开发效率。依照这个原理，我们也可以针对一些代码程序根据测试需要，将某些源代码编译生成相应的静态库文件或动态库文件，以完成代码功能测试。

 

二、利用VectorCAST/C++进行库接口测试

对于如何使用VectorCAST/C++进行静态库或者动态库的单元测试，下面我们仍使用上篇文章中的点餐服务程序(采用GCC编译链)，来具体说明。

 

（一）点餐服务程序的结构内容及说明

 

 

图 1 点餐服务程序的结构内容及说明

 

（二）利用VectorCAST/C++进行静态库接口测试

1、静态库文件的生成

对于这个点餐主程序manager_driver.c，我们可以将manager.c和database.c分别作为一个调用的库文件来使用，也可以一起作为一个调用的库文件来使用。本例中，将manager.c和database.c一起作为一个调用的库文件来使用。

 

使用一个BAT脚本生成静态库文件，脚本内容如下：

set path=%VECTORCAST_DIR%\mingw\bin;%PATH%

gcc -c manager.c 

gcc -c database.c 

 

ar rcs manager_driver.lib manager.o database.o 

 

说明：无论静态库，还是动态库，都是在*.o目标文件基础上生成的。

 

2、环境构建基本过程

VectorCAST环境构建的基本过程在代码的黑盒测试（上）| 目标文件测试Object File Testing有详细说明，这里不再赘述，对于不同的以及需要注意的地方，有如下说明：

本例中，我们是利用manager.c和database.c一起生成静态库文件manager_driver.lib的，所以在构建测试环境的第3步需要选择“库接口测试方法”并在“Link Options”添加该文件及所在路径，如图2所示。同时在构建测试环境的第6步添加需要的头文件，有manager.h和database.h，如图3所示。

 

图2 选择添加静态库文件manager_driver.lib

 

图3 选择添加头文件manager.h或database.h

 

3、测试用例编写与执行

按照上述说明成功构建测试环境。编写测试用例及执行测试用例，结果如下图4所示。

 

 

图4测试用例编写与执行

 

细心的小伙伴可以注意到上图左边部分只有显示了执行状态图标，因为我们采用的该种测试属于黑盒测试方法，所以我们在构建环境的第4步，没有勾选“Whitebox”前面的复选框，自然也没有结构覆盖度图标。

 

（三）利用VectorCAST/C++进行动态库接口测试

1、动态库文件的生成

与静态库文件生成类似，将manager.c和database.c一起作为一个调用的动态库文件来使用。

 

使用一个BAT脚本生成动态库文件，脚本内容如下：

set path=%VECTORCAST_DIR%\mingw\bin;%PATH% 

gcc -c -fPIC manager.c -o manager_dyn.o 

gcc -c -fPIC database.c -o database_dyn.o 

 

gcc manager_dyn.o database_dyn.o -shared -o libmanager_drive.dll 

 

2、环境构建基本过程

动态库接口测试与静态库接口测试基本一致，不同的地方如下说明：

此例中，我们仍利用manager.c和database.c一起生成动态库文件manager_driver.dll，所以在构建测试环境的第3步选择“库接口测试方法”并在“Link Options”添加该动态库dll文件，如图5所示。后面的操作与静态库接口测试一致，故不在赘述。

 

图5 选择添加动态库文件manager_driver.dll

 

三、总结

本文提供了代码黑盒测试的第二种方法——库接口测试，可以利用工具为API创建测试用例，来验证应用程序库函数的正确性，而无需访问源代码，感兴趣的同学可以尝试下。

 

VectorCAST/C++作为Vector公司的代码动态测试工具，支持自动生成测试用例，提供完善的覆盖度信息，还可以与Git/SVN/Jekins等工具集成等等；后续也会为大家带来更多基于VectorCAST/C++的动态测试相关内容；同时也欢迎垂询和沟通，共同探讨测试相关问题。

 

北汇信息作为Vector中国的合作伙伴，始终专注于汽车电子领域的新技术和新产品，为整车厂和零部件企业提供完整的研发、测试解决方案，为工程师在汽车领域提供“趁手装备“！