捡个将军做男友啥网站能看/中央电视台新闻联播
C++单元测试GoogleTest和GoogleMock(gtest&gmock)
环境准备
下载
git clone https://github.com/google/googletest.git
# 或者
wget https://github.com/google/googletest/releases/tag/release-1.11.0
安装
cd googletest
cmake CMakeLists.txt
make
sudo make install
重要文件
googletest
- gtest/gtest.h
- libgtest.a
- libgtest_main.a
当不想写 main 函数的时候,可以直接引入 libgtest_main.a;
g++ sample.cc -o sample -lgtest -lgtest_main -lpthread
g++ sample.cc -o sample -lgmock -lgmock_main -lpthread
否则
g++ sample.cc -o sample -lgtest -lpthread
googlemock
- gmock/gmock.h
- libgmock.a
- libgmock_main.a
GoogleTest
一 .断言
gtest
中的断言分成两大类:
-
ASSERT_\*
系列:如果检测失败就直接退出当前函数 -
EXPECT_\*
系列:如果检测失败发出提示,并继续往下执行
通常情况应该首选使用EXPECT_,因为ASSERT_在报告完错误后不会进行清理工作,有可能导致内存泄露问题。
gtest
有很多类似的宏用来判断数值的关系、判断条件的真假、判断字符串的关系。
条件判断
ASSERT_TRUE(condition); // 判断条件是否为真
ASSERT_FALSE(condition); // 判断条件是否为假EXPECT_TRUE(condition); // 判断条件是否为真
EXPECT_FALSE(condition); // 判断条件是否为假
数值比较
ASSERT_EQ(val1, val2); // 判断是否相等
ASSERT_NE(val1, val2); // 判断是否不相等
ASSERT_LT(val1, val2); // 判断是否小于
ASSERT_LE(val1, val2); // 判断是否小于等于
ASSERT_GT(val1, val2); // 判断是否大于
ASSERT_GE(val1, val2); // 判断是否大于等于EXPECT_EQ(val1, val2); // 判断是否相等
EXPECT_NE(val1, val2); // 判断是否不相等
EXPECT_LT(val1, val2); // 判断是否小于
EXPECT_LE(val1, val2); // 判断是否小于等于
EXPECT_GT(val1, val2); // 判断是否大于
EXPECT_GE(val1, val2); // 判断是否大于等于
字符串比较
ASSERT_STREQ(str1,str2); // 判断字符串是否相等
ASSERT_STRNE(str1,str2); // 判断字符串是否不相等
ASSERT_STRCASEEQ(str1,str2); // 判断字符串是否相等,忽视大小写
ASSERT_STRCASENE(str1,str2); // 判断字符串是否不相等,忽视大小写EXPECT_STREQ(str1,str2); // 判断字符串是否相等
EXPECT_STRNE(str1,str2); // 判断字符串是否不相等
EXPECT_STRCASEEQ(str1,str2); // 判断字符串是否相等,忽视大小写
EXPECT_STRCASENE(str1,str2); // 判断字符串是否不相等,忽视大小写
谓词断言
谓词断言能比 EXPECT_TRUE 提供更详细的错误消息;
EXPECT_PRED1(pred,val1);
EXPECT_PRED2(pred,val1,val2);
EXPECT_PRED3(pred,val1,val2,val3);
EXPECT_PRED4(pred,val1,val2,val3,val4);
EXPECT_PRED5(pred,val1,val2,val3,val4,val5);ASSERT_PRED1(pred,val1);
ASSERT_PRED2(pred,val1,val2);
ASSERT_PRED3(pred,val1,val2,val3);
ASSERT_PRED4(pred,val1,val2,val3,val4);
ASSERT_PRED5(pred,val1,val2,val3,val4,val5);
// Returns true if m and n have no common divisors except 1.
bool MutuallyPrime(int m, int n) { ... }
...
const int a = 3;
const int b = 4;
const int c = 10;
...
EXPECT_PRED2(MutuallyPrime, a, b); // Succeeds
EXPECT_PRED2(MutuallyPrime, b, c); // Fails
能得到错误信息:
MutuallyPrime(b, c) is false, where
b is 4
c is 10
二 .宏测试
如果自己编写mian函数,那么需要调用testing::InitGoogleTest函数进行初始化然后调用RUN_ALL_TESTS(); 函数执行所有的测试集
TEST
进一步,为了更好的组织test cases,比如针对Factorial
函数,输入是负数的cases为一组,输入是0的case为一组,正数cases为一组。gtest
提供了一个宏TEST(TestSuiteName, TestName)
,用于组织不同场景的cases,这个功能在gtest
中称为test suite
原型
#define TEST(test_suite_name,test_name)
代码示例
TEST_F()宏的第一个参数(即test_suite_name的名称)必须是测试装置类的类名。
TEST(test_suite_name,test_name)
{//可以像普通函数一样定义变量之类的行为。EXPECT_TRUE(condition);EXPECT_EQ(val1, val2);EXPECT_PRED1(pred,val1);
}
TEST_F
我们想让多个Test使用同一套数据配置时,就需要用到测试装置,创建测试装置的具体方法如下:
- 派生一个继承 ::testing::Test 的类,并将该类中的一些内容声明为 protected 类型,以便在子类中进行访问;
- 根据实际情况,编写默认的构造函数或SetUp()函数,来为每个 test 准备所需内容;
- 根据实际情况,编写默认的析构函数或TearDown()函数,来释放SetUp()中分配的资源;
- 根据实际情况,定义 test 共享的子程序。
TEST_F()宏的第一个参数(即Test Case的名称)必须是测试装置类的类名。
它继承testing::Test
类,然后根据我们的需要实现下面这两个虚函数:
virtual void SetUp()
类似于构造函数,总是在测试用例开始时被调用virtual void TearDown()
类似于析构函数,总是在测试用例结束后被调用
此外,testing::Test
还提供了两个static
函数:
static void SetUpTestSuite()
:在第一个TEST
之前运行static void TearDownTestSuite()
:在最后一个TEST
之后运行
代码示例
class QueueTestSmpl3 : public testing::Test { // 继承了 testing::Test
protected: static void SetUpTestSuite() {std::cout<<"run before first case..."<<std::endl;} static void TearDownTestSuite() {std::cout<<"run after last case..."<<std::endl;}virtual void SetUp() override {std::cout<<"enter into SetUp()" <<std::endl;q1_.Enqueue(1);q2_.Enqueue(2);q2_.Enqueue(3);}virtual void TearDown() override {std::cout<<"exit from TearDown" <<std::endl;}static int Double(int n) {return 2*n;}void MapTester(const Queue<int> * q) {const Queue<int> * const new_q = q->Map(Double);ASSERT_EQ(q->Size(), new_q->Size());for (const QueueNode<int>*n1 = q->Head(), *n2 = new_q->Head();n1 != nullptr; n1 = n1->next(), n2 = n2->next()) {EXPECT_EQ(2 * n1->element(), n2->element());}delete new_q;}Queue<int> q0_;Queue<int> q1_;Queue<int> q2_;
};
测试集代码
// in sample3_unittest.cc// Tests the default c'tor.
TEST_F(QueueTestSmpl3, DefaultConstructor) {// !!! 在 TEST_F 中可以使用 QueueTestSmpl3 的成员变量、成员函数 EXPECT_EQ(0u, q0_.Size());
}// Tests Dequeue().
TEST_F(QueueTestSmpl3, Dequeue) {int * n = q0_.Dequeue();EXPECT_TRUE(n == nullptr);n = q1_.Dequeue();ASSERT_TRUE(n != nullptr);EXPECT_EQ(1, *n);EXPECT_EQ(0u, q1_.Size());delete n;n = q2_.Dequeue();ASSERT_TRUE(n != nullptr);EXPECT_EQ(2, *n);EXPECT_EQ(1u, q2_.Size());delete n;
}// Tests the Queue::Map() function.
TEST_F(QueueTestSmpl3, Map) {MapTester(&q0_);MapTester(&q1_);MapTester(&q2_);
}
运行结果
% ./sample3_unittest
Running main() from /Users/self_study/Cpp/OpenSource/demo/include/googletest/googletest/samples/sample3_unittest.cc
[==========] Running 3 tests from 1 test suite.
[----------] Global test environment set-up.
[----------] 3 tests from QueueTestSmpl3
run before first case... # 所有的test case 之前运行
[ RUN ] QueueTestSmpl3.DefaultConstructor
enter into SetUp() # 每次都会运行
exit from TearDown
[ OK ] QueueTestSmpl3.DefaultConstructor (0 ms)
[ RUN ] QueueTestSmpl3.Dequeue
enter into SetUp() # 每次都会运行
exit from TearDown
[ OK ] QueueTestSmpl3.Dequeue (0 ms)
[ RUN ] QueueTestSmpl3.Map
enter into SetUp() # 每次都会运行
exit from TearDown
[ OK ] QueueTestSmpl3.Map (0 ms)
run after last case... # 所有test case结束之后运行
[----------] 3 tests from QueueTestSmpl3 (0 ms total)[----------] Global test environment tear-down
[==========] 3 tests from 1 test suite ran. (0 ms total)
[ PASSED ] 3 tests.
GoogleMock
当你写一个原型或测试,往往不能完全的依赖真实对象。一个 mock 对象实现与一个真实对象相同的接口,但让你在运行时指定它时,如何使用?它应该做什么?(哪些方法将被调用?什么顺序?多少次?有什么参数?会返回什么?等)
可以模拟检查它自己和调用者之间的交互;
mock 用于创建模拟类和使用它们;
- 使用一些简单的宏描述你想要模拟的接口,他们将扩展到你的 mock 类的实现;
- 创建一些模拟对象,并使用直观的语法指定其期望和行为;
- 练习使用模拟对象的代码。 Google Mock会在出现任何违反期望的情况时立即处理。
注意
googlemock 依赖 googletest;调用 InitGoogleMock 时会自动调用 InitGoogleTest ;
头文件 #include “gmock/gmock.h”
什么时候使用?
- 测试很慢,依赖于太多的库或使用昂贵的资源;
- 测试脆弱,使用的一些资源是不可靠的(例如网络);
- 测试代码如何处理失败(例如,文件校验和错误),但不容易造成;
- 确保模块以正确的方式与其他模块交互,但是很难观察到交互;因此你希望看到观察行动结束时的副作用;
- 想模拟出复杂的依赖;
使用方法
我们假设一个支付场景逻辑开发业务。我们开发复杂的业务模块,而团队其他成员开发用户行为模块。他们和我们约定了如下接口
class User {
public:User() {};~User() {};
public:// 登录virtual bool Login(const std::string& username, const std::string& password) = 0;// 支付virtual bool Pay(int money) = 0;// 是否登录virtual bool Online() = 0;
};
我们的业务模块要让用户登录,并发起支付行为。于是我们的代码如下
class Biz {
public:void SetUser(User* user) {_user = user;}std::string pay(const std::string& username, const std::string& password, int money) {std::string ret;if (!_user) {ret = "pointer is null.";return ret;}if (!_user->Online()) {ret = "logout status.";// 尚未登录,要求登录if (!_user->Login(username, password)) {// 登录失败ret += "login error.";return ret;} else {// 登录成功ret += "login success.";}} else {// 已登录ret = "login.status";}if (!_user->Pay(money)) {ret += "pay error.";} else {ret += "pay success.";}return ret;}private:User* _user;
};
第一步我们需要Mock接口类
MOCK_METHOD0(FUNC, TYPE);
第一个参数填写函数名,第二个参数填写函数类型MOCK_METHOD()
后面的数字表示需要几个参数- const成员方法使用
MOCK_CONST_METHOD
系列
class TestUser : public User {
public:MOCK_METHOD2(Login, bool(const std::string&, const std::string&));MOCK_METHOD1(Pay, bool(int));MOCK_METHOD0(Online, bool());
};
第二步,我们就可以设计测试场景了。在设计场景之前,我们先看一些Gmock的方法
// EXPECT_CALL(mock_object, Method(argument-matchers))
// .With(multi-argument-matchers)
// .Times(cardinality)
// .InSequence(sequences)
// .After(expectations)
// .WillOnce(action)
// .WillRepeatedly(action)
// .RetiresOnSaturation();
//
// where all clauses are optional, and .InSequence()/.After()/
// .WillOnce() can appear any number of times.
- EXPECT_CALL声明一个调用期待,就是我们期待这个对象的这个方法按什么样的逻辑去执行。
- mock_object是我们mock的对象,上例中就是TestUser的一个对象。
- Method是mock对象中的mock方法,它的参数可以通过argument-matchers规则去匹配。
- With是多个参数的匹配方式指定。
- Times表示这个方法可以被执行多少次。如果超过这个次数,则按默认值返回了。
- InSequence用于指定函数执行的顺序。它是通过同一序列中声明期待的顺序确定的。
- After方法用于指定某个方法只能在另一个方法之后执行。
- WillOnce表示执行一次方法时,将执行其参数action的方法。一般我们使用Return方法,用于指定一次调用的输出。
- WillRepeatedly表示一直调用一个方法时,将执行其参数action的方法。需要注意下它和WillOnce的区别,WillOnce是一次,WillRepeatedly是一直。
- RetiresOnSaturation用于保证期待调用不会被相同的函数的期待所覆盖。
先举一个例子,我们要求Online在第一调用时返回true,之后都返回false。Login一直返回false。Pay一直返回true。也就是说用户第一次支付前处于在线状态,并可以支付成功。而第二次将因为不处于在线状态,要触发登录行为,而登录行为将失败。我们看下这个逻辑该怎么写
{TestUser test_user;EXPECT_CALL(test_user, Online()).WillOnce(testing::Return(true));EXPECT_CALL(test_user, Login(_,_)).WillRepeatedly(testing::Return(false));EXPECT_CALL(test_user, Pay(_)).WillRepeatedly(testing::Return(true));Biz biz;biz.SetUser(&test_user);std::string admin_ret = biz.pay("user", "", 1);admin_ret = biz.pay("user", "", 1);}
第4行的意思是Online在调用一次后返回true,之后的调用返回默认的false。第5行意思是Login操作一直返回false,其中Login的参数是两个下划线(_),它是通配符,就是对任何输入参数都按之后要求执行。第6行意思是Pay操作总是返回true。那么我们在第10行和第11行分别得到如下输出
login status.pay success.
logout status.login error.
可以见得输出符合我们的预期。
我们再看一种场景,这个场景我们使用了函数参数的过滤。比如我们不允许admin的用户通过我们方法登录并支付,则可以这么写
{TestUser test_user;EXPECT_CALL(test_user, Online()).WillOnce(testing::Return(false));EXPECT_CALL(test_user, Login("admin",_)).WillRepeatedly(testing::Return(false));Biz biz;biz.SetUser(&test_user);std::string admin_ret = biz.pay("admin", "", 1);}
第3行表示,如果Login的第一个参数是admin,则总是返回false。于是07行返回是
logout status.login error.
那么如果不是admin的用户登录,则返回成功,这个案例要怎么写呢?
{TestUser test_user;EXPECT_CALL(test_user, Online()).WillOnce(testing::Return(false));EXPECT_CALL(test_user, Login(StrNe("admin"),_)).WillRepeatedly(testing::Return(true));EXPECT_CALL(test_user, Pay(_)).WillRepeatedly(testing::Return(true));Biz biz;biz.SetUser(&test_user);std::string user_ret = biz.pay("user", "", 1);}
03行使用了StrNe的比较函数,即Login的第一个参数不等于admin时,总是返回true。08行的输出是
logout status.login success.pay success.
我们再看一个例子,我们要求非admin用户登录成功后,只能成功支付2次,之后的支付都失败。这个案例可以这么写
{TestUser test_user;EXPECT_CALL(test_user, Online()).WillOnce(testing::Return(false));EXPECT_CALL(test_user, Login(StrNe("admin"),_)).WillRepeatedly(testing::Return(true));EXPECT_CALL(test_user, Pay(_)).Times(5).WillOnce(testing::Return(true)).WillOnce(testing::Return(true)).WillRepeatedly(testing::Return(false));Biz biz;biz.SetUser(&test_user);std::string user_ret = biz.pay("user", "", 1);user_ret = biz.pay("user", "", 1);user_ret = biz.pay("user", "", 1);}
第4行我们使用Times函数,它的参数5表示该函数期待被调用5次,从第6次的调用开始,返回默认值。Times函数后面跟着两个WillOnce,其行为都是返回true。这个可以解读为第一次和第二次调用Pay方法时,返回成功。最后的WillRepeatedly表示之后的对Pay的调用都返回false。我们看下执行的结果
logout status.login success.pay success.
logout status.login success.pay success.
logout status.login success.pay error.
从结果上看,前两次都支付成功了,而第三次失败。符合我们的期待。
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