エンベデッドシステムスペシャリスト 2013年午前2 問21

問題文

プログラムの誤りの一つに、繰返し処理の終了条件として

A \geq a

とすべきところを

A > a

とコーディングすることがある。このような誤りを見つけ出すために有効なテストケース設計技法はどれか。ここで、

A

は変数、

a

は定数とする。

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選択肢

ア：限界値分析（正解）

イ：条件網羅

ウ：同値分割

エ：分岐網羅

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限界値分析【午前2解説】

正解の理由

この誤りは、条件が成立する境目である

A = a

の扱いが、「以上」と「より大きい」で異なることから生じます。

A \geq a

なら

A = a

のときも条件が成立しますが、

A > a

では成立しません。したがって、境界値とその前後の値をテストする限界値分析が有効です。この問題では、アの限界値分析が適切です。

解法ステップ

正しい条件と誤った条件を比べます。
正しい条件は $A \geq a$ 、誤った条件は $A > a$ です。
2つの条件の判定が異なる値を探します。
$A = a$ のとき、正しい条件は真、誤った条件は偽になります。
境界値 $a$ と、その前後の値をテストします。
例えば整数であれば、 $a - 1$ 、 $a$ 、 $a + 1$ を確認します。

選択肢別の誤答解説

ア 限界値分析
値の境目やその直前・直後をテストする技法です。 $A = a$ での判定の違いを発見できるため、正解です。
イ 条件網羅
判定条件を構成する個々の条件について、真と偽の両方を少なくとも一度確認する技法です。境界値そのものを重点的に調べる技法ではありません。
ウ 同値分割
入力値を、同じような処理結果になると考えられるグループに分け、代表値をテストする技法です。境界の直前・直後を狙うのが主目的ではありません。
エ 分岐網羅
判定結果による各分岐を、少なくとも一度実行する技法です。各分岐を通ることは確認できますが、 $A = a$ のような境界値を必ず試すとは限りません。

よくある誤解

条件網羅と限界値分析を混同する
条件の真偽を確認することと、境界付近の値を重点的に確認することは別の観点です。
境界値だけを試せば十分だと思う
$A = a$ に加えて、その前後の値も試すことで、境界付近の誤りをより確実に見つけられます。
分岐網羅なら境界値の誤りも必ず発見できると思う
分岐を実行できても、境界値での動作が適切かどうかまでは保証されません。

補足コラム

限界値分析では、入力値の最小値・最大値や、条件判定の境目に注目します。プログラムでは、比較演算子の > と >=、< と <= の取り違えが、境界値での誤動作につながりやすいためです。

FAQ

Q. この問題では、なぜ $A = a$ を試す必要があるのですか？
A.

A \geq a

と

A > a

の判定結果が異なるのが、ちょうど

A = a

のときだからです。

Q. $a - 1$ と $a + 1$ もテストするのはなぜですか？
A. 境界の直前・直後での動作も確認し、境界値の取り違えや範囲判定の誤りを見つけやすくするためです。

関連キーワード: 限界値分析、境界値テスト、条件網羅、同値分割、分岐網羅

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