GO语言（十六）模糊测试入门（上）

　　本教程介绍了 Go 中模糊测试的基础知识。通过模糊测试，随机数据会针对您的测试运行，以尝试找出漏洞或导致崩溃的输入。可以通过模糊测试发现的一些漏洞示例包括 SQL 注入、缓冲区溢出、拒绝服务和跨站点脚本攻击。
　　在本教程中，您将为一个简单的函数编写一个模糊测试，运行 go 命令，并调试和修复代码中的问题。
　　先决条件Go 1.18 或更高版本的安装。 有关安装说明，请参阅 安装 Go。 用于编辑代码的工具。 您拥有的任何文本编辑器都可以正常工作。 一个命令终端。 Go 在 Linux 和 Mac 上的任何终端以及 Windows 中的 PowerShell 或 cmd 上都能很好地工作。 支持模糊测试的环境。 目前仅在 AMD64 和 ARM64 架构上使用覆盖检测进行模糊测试。
　　为您的代码创建一个文件夹
　　首先，为您要编写的代码创建一个文件夹。
　　1、打开命令提示符并切换到您的主目录。
　　在 Linux 或 Mac 上： $ cd
　　在 Windows 上： C:> cd %HOMEPATH%
　　2、在命令提示符下，为您的代码创建一个名为 fuzz 的目录。 $ mkdir fuzz $ cd fuzz
　　3、创建一个模块来保存您的代码。
　　运行go mod init命令，为其提供新代码的模块路径。 $ go mod init example/fuzz go: creating new go.mod: module example/fuzz
　　接下来，您将添加一些简单的代码来反转字符串，稍后我们将对其进行模糊测试。
　　添加代码进行测试
　　在此步骤中，您将添加一个函数来反转字符串。
　　1、编写代码
　　a.使用您的文本编辑器，在 fuzz 目录中创建一个名为 main.go 的文件。
　　b.进入 main.go，在文件顶部，粘贴以下包声明。 package main
　　独立程序（与库相反）始终位于 package 中main。
　　c.在包声明下，粘贴以下函数声明。 func Reverse(s string) string {     b := []byte(s)     for i, j := 0, len(b)-1; i < len(b)/2; i, j = i+1, j-1 {         b[i], b[j] = b[j], b[i]     }     return string(b) }
　　此函数将接受string，使用byte进行循环 ，并在最后返回反转的字符串。
　　d.在 main.go 顶部的包声明下方，粘贴以下 main函数来初始化一个字符串，反转它，打印输出，然后重复。 func main() {     input := ＂The quick brown fox jumped over the lazy dog＂     rev := Reverse(input)     doubleRev := Reverse(rev)     fmt.Printf(＂original: %q ＂, input)     fmt.Printf(＂reversed: %q ＂, rev)     fmt.Printf(＂reversed again: %q ＂, doubleRev) }
　　此函数将运行一些Reverse操作，然后将输出打印到命令行。这有助于查看运行中的代码，并可能有助于调试。
　　e.该main函数使用 fmt 包，因此您需要导入它。
　　第一行代码应如下所示： package main  import ＂fmt＂
　　2、运行代码
　　从包含 main.go 的目录中的命令行，运行代码。 $ go run . original: ＂The quick brown fox jumped over the lazy dog＂ reversed: ＂god yzal eht revo depmuj xof nworb kciuq ehT＂ reversed again: ＂The quick brown fox jumped over the lazy dog＂
　　可以看到原来的字符串，反转它的结果，然后再反转它的结果，就相当于原来的了。
　　现在代码正在运行，是时候测试它了。
　　添加单元测试
　　在这一步中，您将为Reverse函数编写一个基本的单元测试。
　　1、编写代码
　　a.使用您的文本编辑器，在 fuzz 目录中创建一个名为 reverse_test.go 的文件。
　　b.将以下代码粘贴到 reverse_test.go 中。 package main  import (     ＂testing＂ )  func TestReverse(t *testing.T) {     testcases := []struct {         in, want string     }{         {＂Hello, world＂, ＂dlrow ,olleH＂},         {＂ ＂, ＂ ＂},         {＂!12345＂, ＂54321!＂},     }     for _, tc := range testcases {         rev := Reverse(tc.in)         if rev != tc.want {                 t.Errorf(＂Reverse: %q, want %q＂, rev, tc.want)         }     } }
　　这个简单的测试将断言列出的输入字符串将被正确反转。
　　2、运行代码
　　使用运行单元测试go test $ go test PASS ok      example/fuzz  0.013s
　　接下来，您将单元测试更改为模糊测试。
　　添加模糊测试
　　单元测试有局限性，即每个输入都必须由开发人员添加到测试中。模糊测试的一个好处是它可以为您的代码提供输入，并且可以识别您提出的测试用例没有达到的边缘用例。
　　在本节中，您将单元测试转换为模糊测试，这样您就可以用更少的工作生成更多的输入！
　　请注意，您可以将单元测试、基准测试和模糊测试保存在同一个 *_test.go 文件中，但对于本示例，您将单元测试转换为模糊测试。
　　1、编写代码
　　在您的文本编辑器中，将 reverse_test.go 中的单元测试替换为以下模糊测试。 func FuzzReverse(f *testing.F) {     testcases := []string{＂Hello, world＂, ＂ ＂, ＂!12345＂}     for _, tc := range testcases {         f.Add(tc)  // Use f.Add to provide a seed corpus     }     f.Fuzz(func(t *testing.T, orig string) {         rev := Reverse(orig)         doubleRev := Reverse(rev)         if orig != doubleRev {             t.Errorf(＂Before: %q, after: %q＂, orig, doubleRev)         }         if utf8.ValidString(orig) && !utf8.ValidString(rev) {             t.Errorf(＂Reverse produced invalid UTF-8 string %q＂, rev)         }     }) }
　　Fuzzing 也有一些限制。在您的单元测试中，您可以预测Reverse函数的预期输出，并验证实际输出是否满足这些预期。
　　例如，在测试用例Reverse(＂Hello, world＂)中，单元测试将返回指定为＂dlrow ,olleH＂.
　　模糊测试时，您无法预测预期输出，因为您无法控制输入。
　　但是，Reverse您可以在模糊测试中验证函数的一些属性。在这个模糊测试中检查的两个属性是：
　　（1）将字符串反转两次保留原始值
　　（2）反转的字符串将其状态保留为有效的 UTF-8。
　　注意单元测试和模糊测试之间的语法差异： 该函数以 FuzzXxx 而不是 TestXxx 开头，取*testing.F 而不是*testing.T 在您希望看到t.Run执行的地方，您会看到f.Fuzz 哪个采用模糊目标函数，其参数是*testing.T以及要模糊的类型。单元测试的输入作为种子语料库输入提供，使用f.Add.
　　（3）确保新包unicode/utf8已导入。 package main  import (     ＂testing＂     ＂unicode/utf8＂ )
　　随着单元测试转换为模糊测试，是时候再次运行测试了。
　　2、运行代码
　　a.在不进行模糊测试的情况下运行模糊测试，以确保种子输入通过。 $ go test PASS ok      example/fuzz  0.013s
　　如果您在该文件中有其他测试，您也可以运行go test -run=FuzzReverse，并且您只想运行模糊测试。
　　b.运行FuzzReverse模糊测试，查看是否有任何随机生成的字符串输入会导致失败。这是使用go test新标志-fuzz执行的。 $ go test -fuzz=Fuzz fuzz: elapsed: 0s, gathering baseline coverage: 0/3 completed fuzz: elapsed: 0s, gathering baseline coverage: 3/3 completed, now fuzzing with 8 workers fuzz: minimizing 38-byte failing input file... --- FAIL: FuzzReverse (0.01s)     --- FAIL: FuzzReverse (0.00s)         reverse_test.go:20: Reverse produced invalid UTF-8 string ＂ Ý＂      Failing input written to testdata/fuzz/FuzzReverse/af69258a12129d6cbba438df5d5f25ba0ec050461c116f777e77ea7c9a0d217a     To re-run:     go test -run=FuzzReverse/af69258a12129d6cbba438df5d5f25ba0ec050461c116f777e77ea7c9a0d217a FAIL exit status 1 FAIL    example/fuzz  0.030s
　　模糊测试时发生故障，导致问题的输入被写入将在下次运行的种子语料库文件中go test，即使没有-fuzz标志也是如此。要查看导致失败的输入，请在文本编辑器中打开写入 testdata/fuzz/FuzzReverse 目录的语料库文件。您的种子语料库文件可能包含不同的字符串，但格式相同。 go test fuzz v1 string(＂泃＂)
　　语料库文件的第一行表示编码版本。以下每一行代表构成语料库条目的每种类型的值。由于 fuzz target 只需要 1 个输入，因此版本之后只有 1 个值。
　　c.运行没有-fuzz标志的go test； 新的失败种子语料库条目将被使用： $ go test --- FAIL: FuzzReverse (0.00s)     --- FAIL: FuzzReverse/af69258a12129d6cbba438df5d5f25ba0ec050461c116f777e77ea7c9a0d217a (0.00s)         reverse_test.go:20: Reverse produced invalid string FAIL exit status 1 FAIL    example/fuzz  0.016s
　　由于我们的测试失败，是时候调试了。