C語言教師公積金計算系統：白盒測試用例設計全攻略

從需求到測試用例：教師公積金計算系統的白盒測試完整實踐

教師公積金計算是經典的「多條件分支+邊界值+循環輸入驗證」綜合案例。本文基於需求文檔，演示如何完成程序實現、流程圖繪製、六大覆蓋標準測試用例設計、基本路徑測試，並給出可直接落地的測試報告模板。

需求核心邏輯建模

輸入域

• 值班天數 D：整數，[5, 22]
• 監考次數 I：整數，[0, 10]
• 上課次數 C：整數，[0, 30]
• 非整數輸入 → 錯誤提示重輸

計算邏輯

基礎工資 = 1500
值班收入 = D × 60
監考收入 = I × 30
上課收入 = C × 64
績效工資 = 值班收入 + 監考收入 + 上課收入
工資總額 = 基礎工資 + 績效工資

公積金 = 分段累進計算：
  總額 > 5000: (總額-5000)×0.25 + 1000×0.2 + 2000×0.15 + 2000×0.1
  4000 < 總額 ≤ 5000: (總額-4000)×0.2 + 2000×0.15 + 2000×0.1
  2000 < 總額 ≤ 4000: (總額-2000)×0.15 + 2000×0.1
  總額 ≤ 2000: 總額 × 0.1

程序實現關鍵點：健壯輸入函數

// 通用整數輸入驗證函數
int readValidInt(const char* prompt, int min, int max) {
    char buf[64];
    while (1) {
        printf("%s", prompt);
        if (!fgets(buf, sizeof(buf), stdin)) exit(1);
        buf[strcspn(buf, "\n")] = '\0';
        
        // 字符合法性
        char* p = buf;
        if (*p == '+' || *p == '-') p++;
        if (*p == '\0') { puts("請輸入整數"); continue; }
        for (; *p; p++) if (!isdigit(*p)) { puts("請輸入整數"); goto next; }
        
        // 範圍解析
        errno = 0;
        long val = strtol(buf, NULL, 10);
        if (errno == ERANGE || val < min || val > max) {
            printf("請輸入 %d 到 %d 之間的整數\n", min, max);
            continue;
        }
        return (int)val;
    next: continue;
    }
}

// 主流程調用
int duty = readValidInt("值班天數(5-22)：", 5, 22);
int invigilate = readValidInt("監考次數(0-10)：", 0, 10);
int classCnt = readValidInt("上課次數(0-30)：", 0, 30);

控制流圖與基本路徑

程序控制流圖節點編號：

1. start
2. read duty (循環直到合法)
3. read invigilate (循環直到合法)
4. read class (循環直到合法)
5. calc performance
6. calc total
7. if total > 5000
8.   reserve = formula1
9. else if total > 4000
10.  reserve = formula2
11. else if total > 2000
12.  reserve = formula3
13. else
14.  reserve = formula4
15. output
16. end

基本路徑集合（McCabe圈複雜度V=5）

六大覆蓋標準測試用例設計

1. 語句覆蓋（SC）

目標：每條可執行語句至少執行一次

• 用例SC-1：(22,10,30) → 覆蓋所有計算語句、公式1、輸出
• 用例SC-2：(5,0,0) → 覆蓋公式4
• 用例SC-3：輸入非整數 → 覆蓋輸入驗證循環體

2. 判定覆蓋（DC）

目標：每個判定的真/假分支至少各一次

3. 條件覆蓋（CC）

目標：每個判定中的原子條件取真/假各一次

// 判定：duty >= 5 && duty <= 22
// 原子條件：C1: duty>=5, C2: duty<=22
用例：(4,*,*)  → C1假,C2真
用例：(23,*,*) → C1真,C2假
用例：(10,*,*) → C1真,C2真

4. 判定-條件覆蓋（DC/CC）

同時滿足DC和CC，上述用例組合即可。

5. 條件組合覆蓋（MCC）

每個判定的所有原子條件組合至少一次

6. 基本路徑測試

使用上述P1-P5五條獨立路徑，對應五組測試用例。

測試報告模板

# 白盒測試報告 - 教師公積金計算系統
## 1. 測試基線
- 被測版本: v1.0 (salary.c)
- 測試環境: GCC 11.2 / Ubuntu 22.04
- 覆蓋率工具: gcov + lcov

## 2. 覆蓋率結果
| 覆蓋標準 | 目標 | 實際 | 狀態 |
|----------|------|------|------|
| 語句覆蓋 | 100% | 100% | 通過 |
| 判定覆蓋 | 100% | 100% | 通過 |
| 條件覆蓋 | 100% | 100% | 通過 |
| 路徑覆蓋 | 100% | 100% | 通過 |

## 3. 缺陷記錄
| ID | 嚴重級 | 描述 | 狀態 |
|----|--------|------|------|
| B-001 | Minor | 輸入緩衝區未清理導致連續非法輸入死循環 | 已修復 |
| B-002 | Major | 公積金公式邊界5000歸屬邏輯與需求不符 | 已修復 |

## 4. 結論
滿足所有白盒覆蓋標準，建議發布。

黑盒測試補充（等價類+邊界值）

白盒測試驗證「代碼寫對了」，黑盒測試驗證「需求滿足了」。兩者結合，構建完整質量保證體系。