googletest在C語言項(xiàng)目中的使用指南-創(chuàng)新互聯(lián)

文章目錄

1. gtest文件層級(jí)劃分與說明
- 1.1. 單元測(cè)試運(yùn)行方法
2. 新增單元測(cè)試
- 2.1. 新增模塊測(cè)試
- 2.2. 新增模塊功能測(cè)試
3. 單元測(cè)試具體實(shí)現(xiàn)
- 3.1. gtest
- 3.2. gmock
4. 附錄
- 4.1. 常用的斷言宏
- - 4.1.1. 布爾型檢查
  - 4.1.2. 二值檢查
  - 4.1.3. 浮點(diǎn)檢查
  - 4.1.4. 相近值檢查
  - 4.1.5. 字符串檢查
- 4.2. EXPECT_CALL的具體介紹
- - 4.2.1. 匹配器(matcher)
  - 4.2.2. 基數(shù)（Cardinalities）
  - 4.2.3. 行為（Actions）

參考：
關(guān)于EXPECT_CALL
關(guān)于TEST的斷言宏
關(guān)于gtest的C語言封裝

創(chuàng)新互聯(lián)建站專注于中大型企業(yè)的網(wǎng)站建設(shè)、網(wǎng)站制作和網(wǎng)站改版、網(wǎng)站營(yíng)銷服務(wù)，追求商業(yè)策劃與數(shù)據(jù)分析、創(chuàng)意藝術(shù)與技術(shù)開發(fā)的融合，累計(jì)客戶千余家，服務(wù)滿意度達(dá)97%。幫助廣大客戶順利對(duì)接上互聯(lián)網(wǎng)浪潮，準(zhǔn)確優(yōu)選出符合自己需要的互聯(lián)網(wǎng)運(yùn)用，我們將一直專注品牌網(wǎng)站制作和互聯(lián)網(wǎng)程序開發(fā)，在前進(jìn)的路上，與客戶一起成長(zhǎng)！1. gtest文件層級(jí)劃分與說明

第一層：按模塊劃分
第二層：模塊內(nèi)按功能劃分
第三層：模塊內(nèi)各功能的具體測(cè)試

如下圖
CMakeLists.txt
googletest：googletest源文件
test_template：模塊的單元測(cè)試文件夾
CMakeLists.txt
main.cpp：運(yùn)行該文件夾中所有.cpp文件的測(cè)試
test_add.cpp：模塊中add功能的測(cè)試文件，其中包括該功能的具體測(cè)試，如下圖

1.1. 單元測(cè)試運(yùn)行方法

首先當(dāng)然是cmake和make。

當(dāng)想運(yùn)行所有模塊單元測(cè)試時(shí)。
在build文件夾中直接make test，便會(huì)利用ctest運(yùn)行所有模塊的單元測(cè)試
當(dāng)想運(yùn)行單個(gè)模塊的單元測(cè)試時(shí)。（包含顯示每個(gè)具體測(cè)試的結(jié)果）
進(jìn)入build/gtest/bin/文件夾中運(yùn)行相應(yīng)模塊的測(cè)試進(jìn)程。

2. 新增單元測(cè)試 2.1. 新增模塊測(cè)試

在gtest文件夾中新建模塊文件夾，其中包含CMakeLists.txt，main文件，各功能測(cè)試文件。
（可直接復(fù)制模板文件夾，再修改CMakeLists.txt的project名即可）
在gtest的CMakeLists.txt中add_subdirectiry(新增模塊)。
如下圖

2.2. 新增模塊功能測(cè)試

直接新建.cpp文件
include gtest/gtest.h和gmock/gmock.h頭文件
using namespace testing命名空間說明

注意事項(xiàng)：

一定要.cpp結(jié)尾
因?yàn)镚oogletest主要是針對(duì)C++的單元測(cè)試（當(dāng)然，C語言項(xiàng)目也能使用）。
一定要using namespace testing

3. 單元測(cè)試具體實(shí)現(xiàn)

Googletest主要包括兩方面：gtest和gmock

3.1. gtest

gtest主要包括兩種方式：TEST和TEST_F
兩者區(qū)別，TEST宏的作用是創(chuàng)建一個(gè)簡(jiǎn)單測(cè)試，而TEST_F宏用于在多個(gè)測(cè)試中使用同樣的數(shù)據(jù)配置，所以它又叫測(cè)試夾具（Test Fixtures）每個(gè)測(cè)試都將從測(cè)試類做派生。
由于TEST_F更多是用在C++上，因此本單元測(cè)試主要使用TEST。

TEST(分類名, 測(cè)試名) {測(cè)試代碼
}

通過測(cè)試下面add_int函數(shù)，舉例說明

int add_int(int x,int y){return x+y;
}

想要測(cè)試add模塊的add_int功能。如下

//對(duì)于add_int函數(shù)的測(cè)試 分類為TestAddInt，具體創(chuàng)建三個(gè)測(cè)試，分別測(cè)試輸入值的三種情況
//輸入值同為正數(shù)（測(cè)試名為add_int_positive）
TEST(TestAddInt, add_int_positive) {int ret=add_int(10,24);
    EXPECT_EQ(ret,34);
}
//輸入值同為負(fù)數(shù)(測(cè)試名為add_int_negative)
TEST(TestAddInt, add_int_negative) {int ret=add_int(-10,-24);
    EXPECT_EQ(ret,-34);
}
//輸入值一正一負(fù)(測(cè)試名為add_int_nega_posi)
TEST(TestAddInt, add_int_nega_posi) {int ret=add_int(-10,24);
    EXPECT_EQ(ret,14);
}
//通過調(diào)用add_int函數(shù)，并利用EXPECT_EQ比較輸出結(jié)果是否符合預(yù)期，從而達(dá)到測(cè)試目的

其中的EXPECT_EQ為斷言的宏，Gtest中，斷言的宏可以理解為分為兩類：

ASSERT_* 系列，當(dāng)檢查點(diǎn)失敗時(shí)，退出當(dāng)前函數(shù)（注意：并非退出當(dāng)前案例）。
EXPECT_* 系列，當(dāng)檢查點(diǎn)失敗時(shí)，繼續(xù)執(zhí)行下一個(gè)檢查點(diǎn)（每一個(gè)斷言表示一個(gè)測(cè)試點(diǎn)）

通常情況應(yīng)該選使用EXPECT_，因?yàn)锳SSERT_*在報(bào)告完錯(cuò)誤后不會(huì)進(jìn)行清理工作，有可能導(dǎo)致內(nèi)存泄露問題

常用的斷言宏有以下六類（具體請(qǐng)查看附錄）

布爾型檢查
二值檢查
浮點(diǎn)檢查
相近值檢查
字符串檢查
異常檢查（不適用，因?yàn)橐褂肅++的throw，雞肋）

3.2. gmock

mock測(cè)試就是在測(cè)試過程中，對(duì)于某些不容易構(gòu)造或者不容易獲取的對(duì)象，用一個(gè)虛擬的對(duì)象來創(chuàng)建以便測(cè)試的測(cè)試方法。
如：在進(jìn)行單元測(cè)試時(shí)，我們想要測(cè)試自己的函數(shù)A，但是函數(shù)A卻依賴于函數(shù)B，當(dāng)函數(shù)B無法滿足預(yù)期時(shí)就無法對(duì)函數(shù)A進(jìn)行測(cè)試，主要由于下面幾個(gè)原因：

函數(shù)B依賴于硬件設(shè)備
真實(shí)的函數(shù)B的返回值無法滿足我們的預(yù)期
團(tuán)隊(duì)開發(fā)中函數(shù)B尚未實(shí)現(xiàn)

這時(shí)就需要對(duì)函數(shù)B進(jìn)行打樁(仿真mock)，使其達(dá)到我們預(yù)期的效果。
而這時(shí)就涉及到了函數(shù)的多態(tài)。C++可以在不修改函數(shù)A的情況下，通過虛函數(shù)實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)多態(tài)，將調(diào)用函數(shù)B修改為調(diào)用仿真mock函數(shù)。而C語言不支持虛函數(shù)。
因此，需要手動(dòng)將函數(shù)A調(diào)用函數(shù)B，通過函數(shù)指針，修改為調(diào)用仿真mock函數(shù)。

因?yàn)闀?huì)對(duì)代碼進(jìn)行改動(dòng)，所以在利用gmock做單元測(cè)試時(shí)，建議能少用就少用，可以自己在測(cè)試函數(shù)中模擬數(shù)據(jù)。
真要用的時(shí)候，記得在測(cè)試完成后，將改動(dòng)的代碼恢復(fù)原樣。
例子如下：

//函數(shù)A,調(diào)用函數(shù)B去處理num
int test_A(int num){if(test_B(num)<=100){return 0;
	}
	return 1;
}
//函數(shù)B處理num
int test_B(int num){num+=50;
	return num;
}



1.先構(gòu)建結(jié)構(gòu)體，包裝輸入函數(shù)B的參數(shù)以及函數(shù)指針
typedef struct ctest{int num;//輸入函數(shù)B的參數(shù)
	int (*p_test_B)(struct ctest*);//指針指向 返回值為int型，參數(shù)為ctest類型指針 的函數(shù)
}ctest;

2.修改函數(shù)A中的函數(shù)調(diào)用，將函數(shù)B替換為函數(shù)指針
int test_A(ctest* p_c_struct){//將參數(shù)修改為結(jié)構(gòu)體ctest
	if(p_c_struct->p_test_B(p_c_struct->num)<=100){//修改函數(shù)的調(diào)用
		return 0;
	}
	return 1;
}


上述兩個(gè)步驟，需要在源碼中進(jìn)行修改！！！！！！！！
后續(xù)步驟在測(cè)試文件中


3.創(chuàng)建mock類,并定義mock方法
class Mock_FOO{public:
	//定義mock方法
	MOCK_METHOD1(mock_test_B,int (ctest* p_c_struct));
		//其中MOCK_METHOD1最后的數(shù)字1代表參數(shù)有一個(gè)，同理若要定義一個(gè)無參數(shù)的mock方法，則MOCK_METHOD0
		//mock_test_B為定義的mock函數(shù)名
		//int 表示該函數(shù)返回值
		//ctest* p_c_struct表示該函數(shù)的參數(shù)
};

4.實(shí)例化mock對(duì)象，并創(chuàng)建mock對(duì)象方法的函數(shù)的C包裝
//實(shí)例化mock對(duì)象
Mock_FOO mocker;
//創(chuàng)建mock對(duì)象方法的函數(shù)的C包裝
int mock_test_B(ctest* p_c_struct){return mocker.mock_test_B(p_c_struct);
}

5.創(chuàng)建測(cè)試?yán)?TEST(TestMock, test_mock) {EXPECT_CALL(mocker, mock_test_B(An())).WillRepeatedly(Return (1000));
	//EXPECT_CALL是mock最主要的部分，配合.WillRepeatedly等限制可以實(shí)現(xiàn)在調(diào)用該mock函數(shù)時(shí)，自定義模擬各種效果！
	//這句的最終效果即為，每當(dāng)test_A調(diào)用mock_test_B時(shí)，都會(huì)返回1000
	//具體EXPECT_CALL解釋請(qǐng)看附錄！！！
	
	ctest c_struct_foo;
	c_struct_foo.p_test_B = mock_test_B;
    int ret=test_A(&c_struct_foo);
    EXPECT_EQ(ret,1);
}

具體EXPECT_CALL的介紹請(qǐng)看附錄！！！！！！

4. 附錄 4.1. 常用的斷言宏 4.1.1. 布爾型檢查

Nonfatal assertion	Verifie
EXPECT_TRUE(condition);	condition is true
EXPECT_FALSE(condition);	condition is false

4.1.2. 二值檢查

Nonfatal assertion	Verifie
EXPECT_EQ(expected, actual);	expected == actual
EXPECT_NE(val1, val2);	val1 != val2
EXPECT_LT(val1, val2);	val1< val2
EXPECT_LE(val1, val2);	val1<= val2
EXPECT_GT(val1, val2);	val1 >val2
EXPECT_GE(val1, val2);	val1 >= val2

4.1.3. 浮點(diǎn)檢查

Nonfatal assertion	Verifie
EXPECT_FLOAT_EQ(expected, actual);	the two float values are almost equal
EXPECT_DOUBLE_EQ(expected, actual);	the two double values are almost equal

在對(duì)比數(shù)據(jù)方面，我們往往會(huì)討論到浮點(diǎn)數(shù)的對(duì)比。因?yàn)樵谝恍┣闆r下，浮點(diǎn)數(shù)的計(jì)算精度將影響對(duì)比結(jié)果。“幾乎相等”是指兩個(gè)值彼此相差 4 個(gè) ULP

4.1.4. 相近值檢查

Nonfatal assertion	Verifie
EXPECT_NEAR(val1, val2, abs_error);	the difference between val1 and val2 doesn’t exceed the given absolute error

例子如下

//測(cè)試10+24=34，而36是否在誤差5的范圍內(nèi)
TEST(TestNEAR, test_NEAR) {int ret=add_int(10,24);
    EXPECT_NEAR(ret,36，5);
}

注：整型時(shí)包含邊界，浮點(diǎn)時(shí)因?yàn)榫葐栴}，不包含邊界
如EXPECT_NEAR(34,36，2);//測(cè)試成功
如EXPECT_NEAR(34.1 , 34.2 ，0.1);//測(cè)試失敗

4.1.5. 字符串檢查

Nonfatal assertion	Verifie
EXPECT_STREQ(expected_str,actual_str);	the two C strings have the same content
EXPECT_STRNE(str1, str2);	the two C strings have different content
EXPECT_STRCASEEQ(expected_str, actual_str);	the two C strings have the same content, ignoring case （忽略大小寫）
EXPECT_STRCASENE(str1, str2);	the two C strings have different content, ignoring case （忽略大小寫）

STREQ和STRNE同時(shí)支持char和wchar_t類型的，STRCASEEQ和STRCASENE卻只接收char*，例子如下

char* test_char( ){char* a="hi";
	return a;
}
//測(cè)試test_char返回值是否為"hi"
TEST(TestChar, test_char_EQ) {char* b=test_char();
    EXPECT_STREQ(b,"hi");
}
//忽略大小寫
TEST(TestChar, test_char_CASEEQ) {char* b=test_char();
    EXPECT_STRCASEEQ(b,"Hi");
}

4.2. EXPECT_CALL的具體介紹

EXPECT_CALL(mock_object, method(matcher1, matcher2, ...))
    .With(multi_argument_matcher)
    .Times(cardinality)
    .InSequence(sequences)
    .After(expectations)
    .WillOnce(action)
    .WillRepeatedly(action)
    .RetiresOnSaturation();
    
第1行的mock_object就是Mock類的對(duì)象
第1行的method(matcher1, matcher2, …)中的method就是Mock類中的某個(gè)方法名，比如上述的mock_test_B;而matcher（匹配器）的意思是定義方法參數(shù)的類型，后面詳細(xì)介紹。
第3行的Times(cardinality)的意思是之前定義的method運(yùn)行幾次。至于cardinality的定義，也會(huì)在后面詳細(xì)介紹。
第4行的InSequence(sequences)的意思是定義這個(gè)方法被執(zhí)行順序（優(yōu)先級(jí)），后面舉例說明。
第6行WillOnce(action)是定義一次調(diào)用時(shí)所產(chǎn)生的行為，比如定義該方法返回怎么樣的值等等。
第7行WillRepeatedly(action)的意思是缺省/重復(fù)行為。

結(jié)合該3.2中g(shù)mock的TEST：EXPECT_CALL(mocker, mock_test_B(An())).WillRepeatedly(Return (1000));
//EXPECT_CALL(mocker, mock_test_B(An()))
	//mocker即為mock對(duì)象
	//mock_test_B即為創(chuàng)建的mock方法。
	//An()為匹配器，其中的An表示可以是type類型的任意值，在這里表示ctest *類型的任意值
//.WillRepeatedly(Return (1000))
	//表示每次調(diào)用時(shí)都會(huì)返回1000

4.2.1. 匹配器(matcher)

用于定義Mock類中的方法的形參的值
包含以下幾種類型

通用

匹配器	解釋
_	可以代表任意類型
A() or An()	可以是type類型的任意值

一般比較

匹配器	解釋
Eq(value) 或者 value	argument == value，method中的形參必須是value
Ge(value)	argument >= value，method中的形參必須大于等于value
Gt(value)	argument >value
Le(value)	argument<= value
Lt(value)	argument< value
Ne(value)	argument != value
IsNull()	method的形參必須是NULL指針
NotNull()	argument is a non-null pointer
Ref(variable)	形參是variable的引用
TypedEq(value)	形參的類型必須是type類型，而且值必須是value

浮點(diǎn)數(shù)的比較

匹配器	解釋
DoubleEq(a_double)	形參是一個(gè)double類型，比如值近似于a_double，兩個(gè)NaN是不相等的
FloatEq(a_float)	同上，只不過類型是float
NanSensitiveDoubleEq(a_double)	形參是一個(gè)double類型，比如值近似于a_double，兩個(gè)NaN是相等的，這個(gè)是用戶所希望的方式
NanSensitiveFloatEq(a_float)	同上，只不過形參是float

字符串匹配

這里的字符串即可以是C風(fēng)格的字符串，也可以是C++風(fēng)格的。

匹配器	解釋
ContainsRegex(string)	形參匹配給定的正則表達(dá)式
EndsWith(suffix)	形參以suffix截尾
HasSubstr(string)	形參有string這個(gè)子串
MatchesRegex(string)	從第一個(gè)字符到最后一個(gè)字符都完全匹配給定的正則表達(dá)式.
StartsWith(prefix)	形參以prefix開始
StrCaseEq(string)	參數(shù)等于string，并且忽略大小寫
StrCaseNe(string)	參數(shù)不是string，并且忽略大小寫
StrEq(string)	參數(shù)等于string
StrNe(string)	參數(shù)不等于string

容器的匹配
關(guān)于STL，這里就不說明了。

4.2.2. 基數(shù)（Cardinalities）

基數(shù)用于Times()中來指定模擬函數(shù)將被調(diào)用多少次

基數(shù)	解釋
AnyNumber()	函數(shù)可以被調(diào)用任意次.
AtLeast(n)	預(yù)計(jì)至少調(diào)用n次.
AtMost(n)	預(yù)計(jì)至多調(diào)用n次.
Between(m, n)	預(yù)計(jì)調(diào)用次數(shù)在m和n(包括n)之間.
Exactly(n) 或 n	預(yù)計(jì)精確調(diào)用n次. 特別是, 當(dāng)n為0時(shí),函數(shù)應(yīng)該永遠(yuǎn)不被調(diào)用.

4.2.3. 行為（Actions）

Actions（行為）用于指定Mock類的方法所期望模擬的行為：比如返回什么樣的值、對(duì)引用、指針賦上怎么樣個(gè)值，等等。

值的返回

行為	解釋
Return()	讓Mock方法返回一個(gè)void結(jié)果
Return(value)	返回值value
ReturnNull()	返回一個(gè)NULL指針
ReturnRef(variable)	返回variable的引用.
ReturnPointee(ptr)	返回一個(gè)指向ptr的指針

分配值

行為	解釋
Assign(&variable, value)	將value分配給variable

使用函數(shù)或者函數(shù)對(duì)象（Functor）作為行為

行為	解釋
Invoke(f)	使用模擬函數(shù)的參數(shù)調(diào)用f, 這里的f可以是全局/靜態(tài)函數(shù)或函數(shù)對(duì)象.
Invoke(object_pointer, &class::method)	使用模擬函數(shù)的參數(shù)調(diào)用object_pointer對(duì)象的mothod方法.

復(fù)合動(dòng)作

行為	解釋
DoAll(a1, a2, …, an)	每次發(fā)動(dòng)時(shí)執(zhí)行a1到an的所有動(dòng)作.
IgnoreResult(a)	執(zhí)行動(dòng)作a并忽略它的返回值. a不能返回void.

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