Chapter 6 测试和调试

本章谈论测试和调试。我们写出的的代码，往往不会在第一次测试时就能顺利运行。所以我们需要测试代码，以确定是否可能有错误。我们还将讨论调试的相关技术。

测试的目的主要是证明错误的存在，而不是证明程序没有错误。在测试时，我们经常需要将代码和规范结合起来，进行各种路径探索。基于代码探索路径的方式成为白盒测试，基于规范探索路径的方式成为黑盒测试。

黑盒测试

我们通过特定规范执行路径。测试者和开发者是独立的，因此测试套件不会受代码中错误的影响，且具体实现改变时，测试套件仍然适用。由于规范经常是不完整的，很难估算黑盒测试对输入空间的覆盖程度。

白盒测试

我们通过代码执行路径。由于代码中反映的路径定义得非常清楚，白盒测试套件对输入空间的覆盖程度相对比较容易故事。白盒测试需要尽量保证路径完备性，如果白盒测试套件可以测试程序中所有潜在路径，我们就认为它是路径完备的。但很多时候，路径完备不可能达成，比如循环或递归，它们取决于循环次数和递归深度。

白盒测试提供了一些经验准则：

• 测试所有if语句的所有分支。
• 必须测试每个except子句（参见第7章） 。
• 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；
• 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。
• 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。

执行测试

测试一般分为两个阶段。第一个阶段称为单元测试。在这个阶段中，测试者构建并执行测试，用来确定代码的每个独立单元（例如，函数）是否正常工作。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。在实际工作中，测试者会不断重复这两个阶段，因为如果集成测试没有通过，那就还需要对单个模块做出修改。

调试

调试就是定位出我们代码中错误的位置。我们会将调试作为一个搜索过程，每次实验就要尽力缩减搜索空间。最好的方法是使用二分查找，分离并检测错误的来源。

Chapter 7 异常和断言

本章我们将学习两种方法，以处理Python代码不按预期运行或者不正常运行。
第一种叫做异常，其中代码会从结构方面处理非预想中的情况，从而用户可以理解代码怎么出错了以及可能的解决方法。
第二种我们将处理断言，这种方法能够保证我们所给出的所有输入输出的假设都正确。

异常

程序发生异常时，没有必要导致程序终止，而应该由程序进行处理。如果知道了代码可能发生异常，那么我们应该处理异常。
异常也可以用作控制流，使程序更加简洁。

断言

Python语言中的assert语句为程序员提供了一种确保程序状态符合预期的简单方法。

习题总结

L7 PROBLEM 4
白盒测试除了考虑路径完备性，还有一些常见的经验规则值得我们参考。Problem4考查的是递归函数的经验准则：测试用例应该包括没有递归调用、一次递归调用和多次递归调用的情况。