設計-如何編寫一段c++測試代碼

如何編寫一段c++測試代碼

如題，我是一位初學者，現有一道題如下：
編一段代碼，分別實現插入排序，合並排序和快速排序的算法。然後編寫測試代碼，設計測試數據集，編寫測試程序，測試正確性、算法復雜性和效率。

題目中注明檢測正確性的測試程序應該輸出一個遍歷結果，保證所有分支語句都檢測到。不太理解這是要我做什麼……以及比較算法復雜性、效率，是需我明確地輸出花費時間嗎？

希望有大神可以在測試代碼這方面指點迷津，謝謝！

最佳回答：

"主要是你要准備足夠充分的測試數據，這樣才能保證代碼的覆蓋率。"
這種說法是不對的。測試就是要用盡可能少的測試用例，對代碼做盡可能全面的測試。構造測試用例是一個需要技巧的工作。“充分、足夠的數據”是一個模糊的概念，如果不加選擇的使用大量測試數據，不但大大增加測試花費的時間，而且對於一些代碼路徑，仍然可能無法覆蓋。

這裡舉一個例子：

 int foo(int x, int y, int z)
{
    if (z == 0)
        {
            x = 1;
                y = -1;
        }
    if (x > 0)
        {
            if (y > 0)
                {
                    return 1;
                }
                else
                {
                    return 2;
                }
        }
        else
        {
            if (y > 0)
                {
                    return 3;
                }
                else
                {
                    return 4;
                }
        }
}

對於這樣一段代碼，要想在測試中覆蓋所有的代碼路徑，需要設計至少多少個測試用例？
答案是8種：
x y z
-1 -1 0
-1 1 0
1 -1 0
1 1 0
-1 -1 1
-1 1 1
1 -1 1
1 1 1

可見，覆蓋所有代碼路徑就是，確保程序的所有分支的排列組合都嘗試過。

現在再問你，要覆蓋所有的代碼分支，又需要多少測試用例？答案是5種
x y z
1 1 0
-1 -1 1
-1 1 1
1 -1 1
1 1 1
（當然答案不唯一）
可見，覆蓋代碼分支，就是確保代碼中所有的分支都執行到。但是不覆蓋全部的排列組合。

在真實情況下，覆蓋所有路徑往往是辦不到的，因為程序大一些，那麼分支組合的數量是天文數字。一般我們考察的是代碼分支的覆蓋率。在完備的測試中，要求100%覆蓋所有的代碼。
是不是覆蓋了所有的路徑（如果可能）就能確保程序正確？不一定，因為即便是同一個路徑，也可能因為不同的測試數據，而造成不同的行為。

所以，構造測試用例是一個非常有技巧的事情。測試者必須根據他的經驗，盡可能測試到極端的、臨界的條件，將從概率上很低發生但是可能導致程序出錯的條件提取出來。