计算机科学与编程导论 六/七章节 测试、调试和断言

1.测试,最重要的是清楚它的目的是证明错误的存在,而不是证明程序没有错误。

最简单的程序也有无数种可能的输入。测试的关键就是找到这样一组输入,可以称之为测试套件。它有很大可能发现程序错误,又不需要程序运行太长时间。找到这样的输入的关键是,对所有可能的输入空间进行分区,将其划分为对程序正确性提供相同信息的多个子集,然后构建测试套件,使其包含来自每个分区的至少一个输入。

集合的分区可以将集合分割为多个子集,并使得初始集合中的每个元素都恰好属于一个子集。

2.白盒测试:基于代码探索路径的启发式方法称为白盒测试;

黑盒测试:基于规范探索路径的启发式方法称为黑盒测试。理论上,构建黑盒测试时不需要查看要测试的代码。

构建白盒测试套件要比黑盒测试套件容易得多。规范经常是不完整的,也十分简单,这使得我们很难估计黑盒测试套件对输入空间的覆盖程度。相比之下,代码中反映的路径则定义得非常清楚,白盒测试套件对输入空间的覆盖程度相对也比较容易。

一个路径完备的测试套件也不能保证发现程序中的所有错误。

看下面的代码:

def abs(x):

    """假设x是整数

        如果x>=0返回x,否则返回-x"""

    if x < -1:

        return -x

    else:

        return x

尽管白盒测试有很多局限性,但它提供的一些经验准则仍然值得我们参考。

1) 测试所有if语句的所有分支。

2) 必须测试每个except子句。

3)对于每个for循环,需要以下测试用例:

    未进入循环(例如,如果使用循环遍历列表中的所有元素,则必须测试空列表);

    循环体只被执行一次;

    循环体被执行多于一次;

4)对于每个while循环:

    包括上面for循环中的所有用例;

    还要包括对应于所有跳出循环的方式的测试用例。例如,对于以while len(L) > 0 and not L[i] == e开始的循环,测试用例应该包括因为len(L)不        大于0和因为L[i] == e而跳出循环的情况。

5)对于递归函数,测试用例应该包括函数没有递归调用就返回、只执行一次递归调用和执行多次递归调用的情况。

3.测试一般分为两个阶段。第一个阶段称为单元测试。。第二个阶段称为集成测试,用来确定整个程序能否按预期运行。

在单元测试中,除了建立测试驱动程序之外,我们还经常需要建立测试桩。测试驱动程序可以模拟使用待测试单元的那部分程序,测试桩则用来模拟待测试单元要使用的那部分程序。

测试过程自动化的一个显著优点是更易于进行回归测试。

4.调试

既是隐性又是间歇性的错误始终是最难发现和修复的。

5.标准Python库中的所有模块都使用异常,Python本身在很多不同的环境中也会抛出异常。程序因为一个异常被抛出而终止时,我们称抛出了一个未处理异常。一个优秀程序中,未处理异常才是真正的异常。

6.断言

断言是一种非常有用的防御性编程工具,可以用来确保函数参数具有恰当的类型。它同时也是一种非常有用的调试工具,可以确保中间值符合预期,或者确保函数返回一个可接受的值。

7.期中考试-PROBLEM 4(递归练习)

Write a simple procedure, myLog(x, b), that computes the logarithm of a number x relative to a base b. For example, if x = 16 and b = 2, then the result is 4 - because 24=16. If x = 15 and b = 3, then the result is 2 - because 32 is the largest power of 3 less than 15.

def myLog(x, b):

        if x == b:

                return 1

        elif x < b:

                return 0

        else:

                return myLog (x / b, b) + 1

8.期中考试-PROBLEM 7

McDonald’s sells Chicken McNuggets in packages of 6, 9 or 20 McNuggets. Thus, it is possible, for example, to buy exactly 15 McNuggets (with one package of 6 and a second package of 9), but it is not possible to buy exactly 16 McNuggets, since no non- negative integer combination of 6's, 9's and 20's add up to 16. To determine if it is possible to buy exactly n McNuggets, one has to find non-negative integer (can be 0) values of ab, and c such that

6a+9b+20c=n

Write a function, called McNuggets that takes one argument, n, and returns True if it is possible to buy a combination of 6, 9 and 20 pack units such that the total number of McNuggets equals n, and otherwise returns False. Hint: use a guess and check approach.

def McNuggets(n):

       if n ==0:

           return True

       else: 

            for factor in [20,9,6]:

                   if n >= factor and McNuggets(n - factor): 

                            return True

                   return False

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