ILD

how to design test program
作者:Yuan Jianpeng 邮箱:yuanjp89@163.com
发布时间:2024-5-18 站点:Inside Linux Development

写了一个红黑树,怎么验证算法的准确呢?


首先要找一个正确的,就从网上下载了开源的内核实现。


定义两个宏N和M,N指定单次插入、删除的次数。M表示重复测试的次数。


单次测试:

生成N个node,并且node的值是随机的,插入这个N个数,然后随机删除这N个节点,每次插入和删除都和内核的比较。如果不同则表示错误。

比较算法是:根节点相同,节点值相同、颜色相同、父亲相同、儿子相同。有任何一个不同则失败。

最后使用gcov查看代码覆盖率。


测试代码如下:

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
73
74
75
76
77
78
79
80
81
82
83
84
85
86
87
88
89
90
91
92
93
94
95
96
97
98
99
100
101
102
103
104
105
106
107
108
109
110
111
112
113
114
115
116
117
118
119
120
121
122
123
124
125
126
127
128
129
130
131
132
133
134
135
136
137
138
139
140
141
142
143
144
145
146
147
148
149
150
151
152
153
154
155
156
157
158
159
160
161
162
163
164
165
166
167
168
169
170
171
172
173
174
175
176
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include "../rbtree.h"
#include <string.h>
 
#define N 200
#define M 1000
 
struct rb_tree tree;
 
struct rb_node2
{
    unsigned long  rb_parent_color;
    struct rb_node *right;
    struct rb_node *left;
};
 
struct my_node {
    struct rb_node node;
    int v;
};
 
struct kernel_node
{
    struct rb_node2 node;
    int v;
};
 
int cmp(struct rb_node *l, struct rb_node *r)
{
    return ((struct my_node *)r)->v - ((struct my_node *)l)->v;
}
 
struct my_node my_nodes[N];
struct kernel_node kernel_nodes[N];
int val[N];
int del[N];
 
void kernel_init();
int kernel_insert(struct kernel_node *data);
void kernel_del(struct kernel_node *data);
struct kernel_node *kernel_root();
 
#define kernel_parent(r)   ((struct kernel_node *)((r)->rb_parent_color & ~3))
 
int check(int n)
{
    int i;
    int ret = 0;
    int my = 0, k = 0;
 
    printf("======================\n");
 
    if (tree.root)
        my = ((struct my_node *)tree.root)->v;
    if (kernel_root())
        k = kernel_root()->v;
 
    printf("my root %d\n", my);
    printf("kn root %d\n", k);
 
    if (my != k)
        ret = -1;
 
    for (i = 0; i < n; i++) {
        int ml = 0, mr = 0, kl = 0, kr = 0;
        int mp = 0, kp = 0;
        int my_color = my_nodes[i].node.color;
        int kn_color = 1 - (kernel_nodes[i].node.rb_parent_color & 1);
 
        if (my_nodes[i].v == 0 && kernel_nodes[i].v == 0)
            continue;
 
        printf("===\n");
 
        if (my_nodes[i].node.parent)
            mp = ((struct my_node *)(my_nodes[i].node.parent))->v;
        if (my_nodes[i].node.left)
            ml = ((struct my_node *)(my_nodes[i].node.left))->v;
        if (my_nodes[i].node.right)
            mr = ((struct my_node *)(my_nodes[i].node.right))->v;
 
        printf("my node %d, p %d left %d right %d red %d\n", my_nodes[i].v, mp, ml, mr, my_color);
 
        if (kernel_parent(&kernel_nodes[i].node))
            kp = kernel_parent(&kernel_nodes[i].node)->v;
        if (kernel_nodes[i].node.left)
            kl = ((struct kernel_node *)(kernel_nodes[i].node.left))->v;
        if (kernel_nodes[i].node.right)
            kr = ((struct kernel_node *)(kernel_nodes[i].node.right))->v;
 
        printf("kn node %d, p %d left %d right %d red %d\n", kernel_nodes[i].v, kp, kl, kr, kn_color);
 
        if (ml != kl || mr != kr || my_color != kn_color || mp != kp) {
            fprintf(stderr, "\tdiffer\n");
            ret = -1;
        }
    }
 
    return ret;
}
 
int main()
{
    int n = 0;
    int i;
    int ret;
 
    while (n++ < M) {
 
        n++;
        fprintf(stderr, "run %d times\n", n);
 
        for (i = 0; i < N; i++) {
            val[i] = i + 1;
            del[i] = i;
        }
 
        for (i = 0; i < N; i++) {
            int a = rand() % N, b = rand() % N;
            int c = val[a], d = val[b];
            val[a] = d;
            val[b] = c;
        }
 
        for (i = 0; i < N; i++) {
            int a = rand() % N, b = rand() % N;
            int c = del[a], d = del[b];
            del[a] = d;
            del[b] = c;
        }
 
        memset(my_nodes, 0, sizeof(my_nodes));
        memset(kernel_nodes, 0, sizeof(kernel_nodes));
 
        for (i = 0; i < N; i++) {
            my_nodes[i].v = val[i];
            kernel_nodes[i].v = val[i];
        }
 
        rb_init(&tree, cmp);
        kernel_init();
 
        for (i = 0; i < N; i++) {
 
            ret = kernel_insert(&kernel_nodes[i]);
 
            ret = rb_insert(&tree, &my_nodes[i].node);
            if (ret != 1)
                fprintf(stderr, "insert failed\n");
 
            ret = check(i+1);
            if (ret < 0) {
                fprintf(stderr, "check %d failed\n", i+1);
                return 1;
            }
        }
 
        for (i = 0; i < N; i++) {
            int j = del[i];
            printf("del %d\n", my_nodes[j].v);
            rb_delete(&tree, &my_nodes[j].node);
            my_nodes[j].v = 0;
            kernel_del(&kernel_nodes[j]);
            kernel_nodes[j].v = 0;
            ret = check(N);
            if (ret < 0) {
                fprintf(stderr, "check failed\n");
                return 1;
            }
        }
    }
  
    fprintf(stderr, "passed\n");
    return 0;
}


Copyright © linuxdev.cc 2017-2024. Some Rights Reserved.