いつも忘れてしまうC0/C1/C2カバレッジまとめ

2020年4月26日 2021年4月7日

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C0/C1/C2カバレッジの違い

テストカバレッジ（網羅率）の種類（C0/C1/C2）まとめ

ヒーラー

C++testなどを使用してカバレッジ測定する際に、毎回忘れがちになってしまう

カバレッジとは、検査網羅率(テストカバレージ) のことを指し、どれだけテストしたかの指標を表します。
ソフトウェアテストにおいて、カバレッジ（網羅率）を測定／分析することは、ソフトウェアの品質向上に非常に大きな意味があります。
コードのカバレッジを測定し、テストが実施されていないコード（通らないプログラム）を確認することにより、テストの妥当性を向上させることができます。
一般的には、単体テストでコードのカバレッジを測定し、テストの品質を測ります。
C++testなどの静的解析ツールも出ています。

その指標の中に、網羅率ごとのC0/C1/C2カバレッジがあります。

C0：命令網羅（ステートメント・カバレッジ）
C1：分岐網羅（ブランチ・カバレッジ）
C2：条件網羅（コンディション・カバレッジ）

文章にすると上記のとおりなのですが、毎回忘れてしまいがちなので、コードと照らし合わせてまとめておきます。

解説

概念

int abs(int x) {
    if (x < 0) {
        x = -x;
    }
    return x;
}

C0：命令網羅（ステートメント・カバレッジ）

すべての命令を実行すればC0は100%となります。
言い方を変えると、通っていない処理がなくなればC0は100%となります。
上記のコードでは、if文の中に入ればよいことになります。

したがって上記のabs関数では、例えば x = -1のテストケース１つを作ればC0は網羅できることになります。

C1：分岐網羅（ブランチ・カバレッジ）

判定条件網羅（ディシジョン・カバレッジ）とも言われます。
すべての分岐におけるすべての方向を実行すればC1は100%となります。
したがって上記のabs関数では、例えば x = -1 と x = 0 を用いたテストケース２つあれば、分岐網羅基準にしたがってテストできたことになる。
if文に対するelse文の処理があると想定すると分かりやすいかもしれません。その場合、C0を網羅するためにもテストケースは２つ必要になります。

C2：条件網羅（コンディション・カバレッジ）

条件式（AND/ORなど複合条件であれば各々の個別条件）において、すべての可能な結果を少なくとも１回は通るように実行すれば、C2は100%となります。
注目点は条件式になるため、C2カバレッジが100%になったとしても、C0、C1が100%になるとは限りません。

if (x > 0 || y > 0) { ... }

例えば上記のような判定条件の場合、x > 0の真為、y > 0の真為の両方を考慮する必要があります。
したがって以下の４通りが必要になり、テストケースは４つ必要になります。

x > 0、y > 0
x > 0、y <= 0
x <= 0、 y > 0
x <= 0、y <= 0

ただし上記の場合、x > 0 で最初の判定が真の時点で、y > 0は判定が不要になるため、実質的には以下のテストケース３つでよいことになります。

x > 0、y > 0（または、x > 0、y <= 0）
x <= 0、 y > 0
x <= 0、y <= 0

応用

少し複雑化したコード例で考えてみます。

void function(...) {
    if ( 条件a1 || 条件a2 ) { // 判定条件A
        命令1
    } else {
        命令2
    }
    if ( 条件b ) { // 判定条件B
        命令3
    }
}

C0：命令網羅（ステートメント・カバレッジ）

上記コードでは、命令１、命令２、命令３を少なくとも１度通るべきであるということになります。
つまり、命令の数分のケースが必要ですので、命令３つの３通りが必要です。
テストケースで言えば、例えば最低以下のケース２つを作ればC0は網羅できることになります。
（※命令が３箇所ありますが、効率よく２ケースで通している）

命令１、命令３を通るケース
命令２を通るケース

C1：分岐網羅（ブランチ・カバレッジ）

上記コードでは、判定条件Aと判定条件Bがすべての方向に網羅できればよいことになります。
つまり、判定条件の真意の数分のケースが必要ですので、２通り×２箇所の４通りが必要です。
テストケースで言えば、例えば最低以下のケース２つを作ればC1は網羅できることになります。
（※判定条件２通り×２箇所ありますが、効率よく２ケースで通せるため結果的にC0と同じ）