单元测试作为软件测试的早期阶段,发现并排除故障的成本和代价比较低,然而手动单元测试存在完成效率低、失误率高等问题,提高单元测试的自动化程度具有重要的研究意义。字符串类型是一种基本的非数值类型,被广泛应用于数据库、网络协议等领域软件开发中。不同于数值类型,作用在字符串类型数据上的约束是非线性的,所以针对字符串类型的程序分析和测试数据生成具有一定的难度。本文提出了一种基于原子谓词的字符串测试数据生成方法,该方法包括两个步骤:(1)提取字符串库函数调用产生的约束。通过分析C语言标准库“string.h”中包含的字符串函数,抽象出了三类原子函数normalAtomicFun、uniAtomicFun 和 unsureAtomicFun 来表示字符串函数的语义,而每一类原子函数都可以进一步解释为一组由约束表达式构成的特定的约束集。结合符号执行技术,可以提取出字符串库函数调用产生的约束。(2)求解约束。约束求解阶段是基于分支限界算法,从解空间树中搜索满足约束条件的一个解,得到一组字符串测试用例。不同于一般数值约束的求解,采用原子函数模型提取出来的字符串上的约束含有一些特殊的原子变量,这些原子变量具有表示区间等特殊的含义,所以在约束求解的过程中需要对约束的结构进行更新。作者实现了上述方法,并使用实际C语言工程进行了实验。结果表明本文提出的方法可以正确地为字符串生成测试用例,提高被测程序的覆盖率30%以上。