Практика: тестирование «чёрным ящиком» калькулятора

Практика: тестирование «чёрным ящиком»

На первой лекции мы разобрали теорию: что такое тестирование, чем оно отличается от отладки, какие бывают виды. Теперь — время практики. Мы возьмём готовую программу «Калькулятор» и попробуем сломать её, используя метод «чёрного ящика».

⚫ Чёрный ящик 📋 Тест-кейс 🐞 Баг-репорт 🔢 Калькулятор

                     Мы научимся составлять тест-кейсы (тестовые примеры), выполнять их вручную и оформлять найденные дефекты в виде баг-репортов. Это базовые навыки любого тестировщика.
                

Формат: практическая работа, 2 академических часа. Работа выполняется в парах: один тестирует, второй записывает.

Цель и задачи

Цель: получить практические навыки тестирования программы методом «чёрного ящика».

Что мы сделаем

1 Изучим требования к калькулятору.
2 Составим тест-кейсы (проверочные примеры).
3 Выполним их на реальной программе.
4 Найдём ошибки (если они есть).
5 Оформим баг-репорты (отчёты об ошибках).

В результате получится таблица тест-кейсов и список найденных дефектов — как у настоящего тестировщика.

Что мы тестируем: требования

Перед тестированием всегда нужно понять, что именно должна делать программа. Вот требования к нашему калькулятору.

ФункцияЧто должна делатьОграничения Сложениеa + b = cчисла от -2 147 483 648 до 2 147 483 647 Вычитаниеa - b = cте же Умножениеa * b = cте же Делениеa / b = cb ≠ 0 Остатокa mod b = cb ≠ 0

Если ввести число больше 2 147 483 647 или меньше -2 147 483 648 — калькулятор должен выдать ошибку. Это требование, которое нужно проверить.

Что такое тест-кейс

Тест-кейс (test case, «тестовый пример») — это описание проверки: что подаём на вход, что ожидаем получить и при каких условиях.

ПолеЧто значитПример IDномер тест-кейсаTC-01 Названиечто проверяемСложение двух положительных чисел Входные данныечто вводимa = 3, b = 5 Ожидаемый результатчто должно быть8 Фактический результатчто получилось8 Статуспройден или нетPassed

Тест-кейс — это «инструкция» для тестировщика. По нему может пройти любой человек и получить тот же результат.

Пример тест-кейса: сложение

Составим первый тест-кейс для функции сложения.

ПолеЗначение IDTC-01 НазваниеСложение двух положительных чисел Входные данныеa = 3, b = 5 Ожидаемый результат8 Фактический результат(заполняется при выполнении) Статус(Passed / Failed)

Мы выбрали именно 3 и 5, потому что это простые числа, и результат легко проверить в уме. Это хорошая практика для первого теста.

Таблица тест-кейсов

Все тест-кейсы удобно записывать в таблицу. Вот пример для функции сложения.

IDНазваниеabОжидаемФактСтатус TC-01Положительные358?? TC-02Отрицательные-3-5-8?? TC-03Положительное и отрицательное5-32?? TC-04С нулём077?? TC-05Максимальное значение21474836471Ошибка??

Обратите внимание на TC-05: мы проверяем граничное значение. Это число, при котором может возникнуть переполнение.

Как выполнять тест-кейсы

Выполнять тест-кейсы нужно по шагам. Вот простая инструкция.

Откройте калькулятор (программу, которую выдал преподаватель).
Возьмите первый тест-кейс из таблицы.
Введите значения из столбцов a и b.
Нажмите кнопку операции (в данном случае «+»).
Посмотрите на результат.
Запишите фактический результат в таблицу.
Сравните его с ожидаемым.
Если совпало — поставьте Passed. Если нет — Failed.
Переходите к следующему тест-кейсу.

Главное правило: тестировщик не должен «подгонять» результат под ожидаемый. Если получилось не то — значит, найден дефект.

Что такое баг-репорт

Баг-репорт (bug report, «отчёт об ошибке») — это документ, в котором тестировщик описывает найденный дефект так, чтобы программист мог его воспроизвести и исправить.

ПолеЧто значитПример IDномер дефектаBUG-01 Заголовоккраткое описаниеДеление на ноль не вызывает ошибку Шагикак повторить1. Открыть. 2. Ввести 5 / 0. 3. Нажать = Ожидаемый результатчто должно бытьСообщение «Ошибка: деление на ноль» Фактический результатчто произошлоПрограмма показывает 0 Приоритетнасколько критичноВысокий

Хороший баг-репорт — это половина исправленного бага. Чем точнее описание, тем быстрее программист найдёт причину.

Пример баг-репорта

Вот как выглядит правильно оформленный баг-репорт.

// Баг-репорт ID: BUG-01 Заголовок: Деление на ноль возвращает 0 вместо ошибки Шаги: 1. Запустить калькулятор. 2. Ввести первое число: 5. 3. Нажать кнопку «/». 4. Ввести второе число: 0. 5. Нажать «=». Ожидаемый результат: сообщение «Ошибка: деление на ноль» Фактический результат: калькулятор показывает 0 Приоритет: Высокий Автор: Иванов Иван Дата: 2026-10-25

Обратите внимание: в баг-репорте обязательно есть шаги воспроизведения. Без них программист не сможет повторить ошибку и понять, что исправлять.

Задание 1: сложение и вычитание

Составьте и выполните тест-кейсы для функций сложения и вычитания.

Что нужно сделать

Придумать минимум 5 тест-кейсов для сложения.
Придумать минимум 5 тест-кейсов для вычитания.
Включить в них:
- положительные числа;
- отрицательные числа;
- ноль;
- граничные значения (максимальное и минимальное);
- переполнение.
Выполнить все тест-кейсы на реальной программе.
Заполнить таблицу результатов.

Не бойтесь придумывать «странные» комбинации. Чем неожиданнее тест, тем выше шанс найти дефект.

Задание 2: умножение и деление

Теперь — умножение и деление. Здесь есть важная особенность: делить на ноль нельзя.

Что нужно сделать

Придумать 5 тест-кейсов для умножения.
Придумать 5 тест-кейсов для деления, включая деление на ноль.
Проверить, что калькулятор:
- правильно умножает положительные и отрицательные числа;
- правильно обрабатывает ноль;
- выдаёт ошибку при делении на ноль.
Выполнить тест-кейсы и заполнить таблицу.

Если калькулятор при делении на ноль не выдаёт ошибку, а показывает 0 или «бесконечность» — это дефект. Оформите его как баг-репорт.

Задание 3: остаток от деления

Остаток от деления — операция mod. Например, 7 mod 3 = 1, потому что 7 = 3 × 2 + 1.

Что нужно сделать

Придумать 5 тест-кейсов для остатка от деления.
Проверить:
- положительные числа;
- отрицательные числа;
- ноль в делимом;
- ноль в делителе (должна быть ошибка).
Выполнить тест-кейсы.
Если найдены дефекты — оформить баг-репорты.

Остаток от деления — частая операция в программировании. Она используется для проверки чётности, циклического перебора и многих других задач.

Задание 4: граничные значения

Граничные значения — это числа на границе допустимого диапазона. Именно там чаще всего возникают ошибки.

ЗначениеЧислоПочему важно Минимум-2 147 483 648граница типа int Почти минимум-2 147 483 647на 1 больше Ноль0особое значение Почти максимум2 147 483 646на 1 меньше Максимум2 147 483 647граница типа int

Проверьте каждое из этих значений во всех операциях. Если программа работает неправильно на границе — это серьёзный дефект.

Задание 5: недопустимые значения

Хороший тестировщик проверяет не только «правильные» данные, но и «неправильные».

Что попробовать ввести

Буквы вместо чисел: abc + 5.
Спецсимволы: @#$ + 5.
Пустое поле (ничего не введено).
Очень длинное число: 99999999999999999999.
Дробное число: 3.5 + 2 (если калькулятор целочисленный).

Если программа «падает» с ошибкой или выдаёт странный результат на недопустимых данных — это тоже дефект. Хорошая программа должна корректно сообщать об ошибке ввода.

Не забывайте: тестировщик должен найти как можно больше проблем. Чем «злее» тесты, тем лучше.

Шаблон для отчёта

Оформите результаты работы в виде отчёта. Вот рекомендуемая структура.

// Отчёт по практической работе // 1. Титульный лист ФИО, группа, дата, название работы // 2. Цель работы Получить навыки тестирования «чёрным ящиком» // 3. Таблица тест-кейсов | ID | Название | Вход | Ожидаем | Факт | Статус | // 4. Найденные дефекты (баг-репорты) BUG-01: ... BUG-02: ... // 5. Вывод Что получилось, что не получилось, какие навыки приобрели

Отчёт сдаётся в электронном виде. Таблицы можно оформить в Word или Excel.

Критерии оценки

Как будет оцениваться практическая работа.

КритерийЧто проверяетсяБаллы Тест-кейсыПолнота, корректность, наличие граничных значений5 ВыполнениеВсе тест-кейсы пройдены, результаты записаны5 Баг-репортыОписаны шаги, ожидаемый и фактический результат5 ОформлениеОтчёт по шаблону, аккуратность, грамотность3 ВыводСформулированы результаты, сделаны выводы2

                    Оценка «5» (отлично): 18–20 баллов.

                    Оценка «4» (хорошо): 14–17 баллов.

                    Оценка «3» (удовлетворительно): 10–13 баллов.

Советы по тестированию

Несколько практических советов, которые помогут найти больше дефектов.

Думайте как пользователь. Что бы вы сделали, если бы первый раз увидели эту программу?
Пробуйте странные комбинации. Например, максимальное число плюс максимальное число.
Проверяйте границы. Ошибки чаще всего прячутся именно там.
Не бойтесь «сломать» программу. Это ваша работа.
Записывайте всё. Даже если кажется, что «это не баг, а фича» — запишите и обсудите с преподавателем.

Опытный тестировщик находит дефекты там, где обычный пользователь даже не подумает искать.

Итоги практики

Подведём итоги. Вот что вы освоили.

✅ Тест-кейс — это описание проверки с входными данными и ожидаемым результатом.
✅ Баг-репорт — это описание дефекта с шагами воспроизведения.
✅ Граничные значения — числа на границе диапазона — самые «урожайные» на ошибки.
✅ Недопустимые значения — буквы, спецсимволы, пустые поля — тоже нужно проверять.
✅ Тестирование «чёрным ящиком» — не требует знания кода, но требует внимательности и фантазии.

Теперь вы умеете не просто «нажимать кнопки», а системно проверять программу и оформлять результаты так, чтобы они были понятны разработчику.

Домашнее задание

Задания для самостоятельной работы. Первые два обязательны, остальные — для оценки «отлично».

Дополните таблицу тест-кейсов для деления и остатка от деления до 10 штук на каждую операцию.
Оформите итоговый отчёт по шаблону.
Придумайте 3 тест-кейса, которые проверяют работу калькулятора на «нестандартных» данных (например, ввод пробелов, знаков препинания).
Найдите в интернете пример реального баг-репорта и сравните его со своим.
Объясните своими словами, почему граничные значения так важны для тестировщика.

Если задание кажется сложным — разбейте его на части. Сначала тест-кейсы, потом выполнение, потом отчёт.

Что дальше?

В этом блоке по тестированию у нас ещё несколько материалов.

Лекция 2: классы эквивалентности и граничные значения (углублённо).
Лекция 3: тест-кейсы, чек-листы, баг-репорты.
Практика 2: модульное тестирование в Visual Studio (C#) или pytest (Python).

Тестирование — это навык, который пригодится и программистам, и юристам, и менеджерам. Умение находить ошибки — универсально.

Спасибо за работу!

🔍

Тестировщик — это не «разрушитель», а «защитник»

Вы находите проблемы до того, как их найдут пользователи. Это делает программы лучше и безопаснее.

⚫ Чёрный ящик 📋 Тест-кейсы 🐞 Баг-репорты 🚀 практика

Практическая работа: тестирование «чёрным ящиком» калькулятора