线性程式码顺序及跳转

线性程式码顺序及跳转（Linear code sequence and jump）简称LCSAJ，是软件测试相关的术语。其广义的定义是一种程式分析方式，可以识别出要测试程式码中的结构单元。其主要用途是用在动态软件分析中，来确认“测试到什么程度才算是足够？”。动态软件分析用来衡量软件测试资料的品质以及有效性，而其量化数据是由要测试程式码中的结构单元数量来确认。动态分析若是用来量化测试资料中的结构单元数量，此分析也会称为是结结构覆盖率分析。

线性程式码顺序及跳转也有狭义的定义，是程式码中明确定义的一段连续程式码，此定义下的LCSAJ也称为跳跃—跳跃路径（JJ-path）。

历史

LCSAJ分析法是由Michael Hennell教授提出，目的是为了评估原子核物理学用到的数学函式库的品质。Hennell教授后来成立了LDRA公司，将为计划开发的测试平台商品化贩售，也就是后来的LDRA Testbed。

LCSAJ是从1976年开始的，现在也称为是跳跃—跳跃路径（JJ-path）。

LCSAJ程式区块的定义及特点

LCSAJ是程式路径中的一部分，包括一段线性（连续）程式码，后面有条件流程跳跃指令，并且包括以下三部分的程式码 ：

• 线性程式码的启始
• 线性程式码的结束
• 线性程式码结束后，依控制流程会跳跃到的目的程式。

LCSAJ和（最大的）基础区块不同，LCSAJ可以彼此重叠，因为可能在LCSAJ程式码中间会出现跳跃到其他程式的跳跃指令，而基础区块程式码中间不允许有跳跃指令。而且，条件式跳跃就会产生互相重叠的LCSAJ，条件成立时会执行程式码A，条件不成立时会执行程式码B，这就产生二段重叠的LCSAJ。因此，每一个基础区块都是LCSAJ，但LCSAJ可能会包括一个到多个基础区块。根据1986年的一篇文章指出，LCSAJ的大小多半是基础区块的四倍。

以下是用到基础区块的正式LCSAJ定义：

一个到多个连续编号p, (p+1), ..., q基础区块程式单元的序列，之后有一个控制流程的跳跃，可能是跳出此程式码单元，或是到编号为r的基础区块，r≠(q+1)。有关编号p，可能p=1，或者有其他的基础区块会跳到编号为p的基础区块（在LCSAJ的跳跃指令中，会说明要跳跃到的基础区块）

根据Jorgensen 2013年版的教科书，在英国以外，且不是ISTQB以外的文献中，会将此叙述称为是决策到决策路径（DD-path）。

有效测试的比率

覆盖率分析度量可以确认测试进行的程度如何。最基本的度量是有执行到叙述，相对于所有叙述的比例，有效测试比率1（TER1）：

$TER_{\text{1}}={\frac {\text{number of statements executed by the test data}}{\text{total number of executable statements}}}$

也有较高阶的覆盖率分析度量，例如考虑执行到控制流跳跃的比例，或是执行到LCSAJ的比例：

$TER_{\text{2}}={\frac {\text{number of control-flow branches executed by the test data}}{\text{total number of control-flow branches}}}$

$TER_{\text{3}}={\frac {\text{number of LCSAJs executed by the test data}}{\text{total number of LCSAJs}}}$

上述的度量有阶层的关系，若TER3 = 100%，表示TER2 = 100%，且TER1 = 100%。

TER1和TER2的度量约在1970年代初期出现，TER3则是在1970年代末期。在DO-178标准刚开始时，有要求TER1 = 100%，后来在1992年加上MC/DC（修改条件判断覆盖）的额外要求。许多专案会强制要求更高阶的 TER3 = 100%，例如航太、通讯以及银行。在使用TER3时，有一个实务上的问题，是许多LCSAJ有包括互相矛盾的条件，因此无法执行到。

例子

考虑以下的C语言程式：

#include    <stdlib.h>
#include    <string.h>
#include    <math.h>

#define MAXCOLUMNS  26
#define MAXROW      20
#define MAXCOUNT    90
#define ITERATIONS  750

int main (void)
{
    int count = 0, totals[MAXCOLUMNS], val = 0;

    memset (totals, 0, MAXCOLUMNS * sizeof(int));

    count = 0;
    while ( count < ITERATIONS )
    {
        val = abs(rand()) % MAXCOLUMNS;
        totals[val] += 1;
        if ( totals[val] > MAXCOUNT )
        {
            totals[val] = MAXCOUNT;
        }
        count++;
    }
    
    return (0);

}

这段程式中对应的LCSAJ程式启始、结束及跳转目标列表如下：

LCSAJ编号	启始行	结束行	跳转目标行
1	10	17	28
2	10	21	25
3	10	26	17
4	17	17	28
5	17	21	25
6	17	26	17
7	25	26	17
8	28	28	−1

从这段程式可以看出LCSAJ识别到的程式码可能会包括决策点，表示有经过决策判断，判断后的结果是继续执行后面的程式。例如例子中的LCSAJ 2就包括了while指令，而当时的情形是(count < ITERATIONS)条件成立。

每一行程式都会划分在一个或是多个LCSAJ范围内，因此有每一行的LCSAJ密度，例如第17行出现在6个LCSAJ范围内，因此其LCSAJ密度为6。在评估程式的可维护性时很有帮助，每一行的LCSAJ密度也反映了修改那一行会影响的LCSAJ数量。

若测试资料可以使所有的LCSAJ都至少执行一次，就满足TER3 = 100%的覆盖率等级。