[发明专利]基于反馈的SMT求解器性能测试用例约简方法

权利要求书

1.一种基于反馈的SMT求解器性能测试用例约简方法，其特征在于，具体步骤如下：

步骤1：验证输入的测试用例是否可以触发性能故障；

对于待约简的测试用例，首先对测试用例进行手动验证；将测试用例输入到SMT求解器，检测其是否可以触发性能故障；如果该测试用例可以触发性能故障，对该测试用例进行约简；否则输出该测试用例不符合约简条件的信息；

步骤2：将测试用例解析为Instance类实例；

将触发性能缺陷的测试用例解析为可操作的Instance类实例；Instance类包括四个部分：set logic，declare，assert和check sat；set logic部分指定了测试用例使用的语法为字符串理论；declare部分声明了可能使用到的变量及其类型；assert部分使用一个列表存储抽象语法树，每一个语法树都是一条断言语句；check sat部分是测试用例的固定语法，让求解器检查测试用例的满足性；

步骤3：设置代码覆盖率相似度阈值，设置测试用例在SMT求解器中的执行时间；测试时间限制可由测试人员根据需求进行设置；

步骤4：使用二分搜索法约简测试用例断言数目，具体步骤如下：

步骤4.1：首先存储测试用例副本，将Dmin设置为0，Dmax设置为需要约简的测试用例断言总数；

步骤4.2：比较Dmax和Dmin，如果Dmax小于或等于Dmin的值，则此时测试用例断言数目达到了最小，结束循环并保存该测试用例；否则转到步骤4.3；

步骤4.3：从测试用例中随机取出新测试用例的断言数D＝1/2(Dmax+Dmin)；将新的测试用例输入求解器运行并获取代码覆盖率信息，比较新测试用例与原测试用例的覆盖率相似度，如果覆盖率相似度能达到相似度阈值，转到步骤4.4；如果覆盖率相似度小于相似度阈值，转到步骤4.5；

步骤4.4：将Dmax设置为D的值，转到步骤4.2；

步骤4.5：将Dmin值设置为D的值，转到步骤4.2；

步骤5：使用替换节点的方法约简断言数目最小化的测试用例公式嵌套深度；一个测试用例中具有多个断言，每个断言被编码为抽象语法树AST；对每个断言编码成的AST进行顺序遍历并进行节点的替换；具体步骤如下：

步骤5.1：顺序遍历测试用例中的断言，判断该断言是否为测试用例中最后一个断言；若该断言是测试用例中最后一个断言，转入步骤5.2；否则转到步骤5.3；

步骤5.2：该测试用例的公式嵌套深度达到了最小，即此时该测试用例拥有最少断言数和最小嵌套深度的断言，为最简测试用例；保存该最简测试用例并结束循环；

步骤5.3：顺序替换断言中的节点；使用节点的同类型常量替换该节点生成新的测试用例，并将该测试用例在SMT求解器中运行，收集覆盖信息；

步骤5.4：比较新测试用例覆盖率与原测试用例覆盖率相似度，若相似度达到阈值，或者该节点是AST的最后一个节点，转到步骤5.1；若没有达到相似度阈值，将该节点替换回原来的节点，并继续替换AST中的下一个节点，转到步骤5.3。