程序设计语言中动态内存管理故障测试模型的研究

摘要

随着信息技术的发展，软件的规模小断扩大，如何保证和提高软件质量成为软件界最为关心的问题之一。软件测试作为保证软件质量的关键技术之一，能够有效地发现软件中的故障。据统计，在软件开发成本中，软件测试的工作量往往占软件开发总工作量的40％以上。对于某些安全关键的软件，其测试费用甚至高达所有其它软件工程阶段费用总和的三到五倍。因而，提高软件测试的有效性和测试效率、降低软件开发成本已成为软件工程师迫切需要解决的任务之一。 软件测试方法分为两种：动态方法和静态方法。两者的区别在于是否需要执行程序。需要执行程序的测试方法称为动态方法，不需要执行程序的为静态方法。动态方法的主要缺点是只能依靠运行特定测试用例来检测故障，因而小能检测所有故障，只能检测测试用例覆盖到的故障。此外，动态测试工具的执行开销也相当高，有时是不可接受的。静态方法不需要执行程序，而是对源代码进行分析，从而找出潜在的故障。该方法没有执行开销，但要做大量的分析工作。静态分析的精确度取决于对程序抽象语义的表达。 本文比较系统地分析了C++中几种典型的能导致系统崩溃的动态内存错误，提出了一种面向故障的静态检测方法，由于动态内存错误检测中不可避免地涉及到别名问题，因此本文深入研究了别名近似算法。然后以内存泄漏故障为研究对象，提出了一个基于别名分析的内存泄漏检测方法。最后，给出了该算法的实测结果。

目录

文摘

英文文摘

声明

第1章绪论

1.1引言

1.2软件测试技术介绍

1.3本课题的研究内容

第2章动态内存错误导致系统崩溃的故障分析

2.1内存释放异常

2.2不完整的构造函数定义

2.3内存泄露

2.4空指针引用

2.5动态内存未分配的非法访问

2.6赋值运算符的非法使用

第3章别名近似算法研究

3.1问题引入

3.2相关概念的描述

3.3可能的别名近似算法

3.4相关研究及算法结论

第4章一个基于别名分析的内存泄漏检测算法

4.1影响内存泄漏错误的操作

4.2别名集合的计算

4.3条件判断对别名分析的影响

4.4相关算法的研究结论

第5章结束语

致谢

参考文献

攻读学位期间发表的学术论文