论文

MR-Coupler:通过功能耦合分析自动生成变质测试

MR-Coupler: Automated Metamorphic Test Generation via Functional Coupling Analysis

摘要

变形测试(MT)是一种广泛认可的技术,用于缓解软件测试中的预言机问题。然而,它的采用受到构建有效的变形关系(MR)的困难的阻碍,这通常需要特定领域或难以获得的知识。在这项工作中,我们提出了一种新颖的方法,该方法利用方法之间的功能耦合(在源代码中很容易获得)来自动构建 MR 并生成变质测试用例(MTC)。我们的技术 MR-Coupler 可识别功能耦合方法对,采用 大语言模型 生成候选 MTC,并通过测试放大和突变分析对其进行验证。特别是,我们利用三个功能耦合特性来避免昂贵的可能方法对的枚举,并利用新颖的验证机制来减少误报。我们对 100 个人工编写的 MTC 和 50 个现实世界错误对 MR-Coupler 的评估表明,与基线相比,它为超过 90% 的任务生成了有效的 MTC,将有效 MTC 的生成提高了 64.90%,并将误报减少了 36.56%。此外,MR-Coupler 生成的 MTC 可以检测到 44% 的真实错误。我们的结果强调了利用功能耦合进行自动化 MR 构建的有效性,以及 MR-Coupler 促进 MT 在实践中采用的潜力。我们还发布了工具和实验数据以支持未来的研究。