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单元测试是一种软件测试方法#xff0c;它旨在将应用程序的各个部分#xff08;通常是方法或函数#xff09;分离出来并独立测试gtest单元测试使用示例更多用法测试夹具 Google Testgtest单元测试
单元测试是一种软件测试方法它旨在将应用程序的各个部分通常是方法或函数分离出来并独立测试以确保每个部分都能够按预期工作。
gtest是Google公司发布的一款开源的C/C单元测试框架。gtest的TEST 宏用于定义单个测试用例其基本语法为
TEST(TestCaseName, TestName) {// 测试代码
}其中 TestCaseName为测试用例的名称用于将相关的测试分组在一起以便在测试结果中更容易地识别和归类。TestName为具体测试的名称一般描述测试的目的。
每个测试用例包含一个或多个检查点这些检查点使用断言来验证代码的行为。包括以EXPECT_ 为前缀的非致命断言其在测试失败时程序会继续执行和以 ASSERT_ 味前缀的致命断言其在测试失败时程序立即终止。基本的非致命断言包括
EXPECT_EQ(val1, val2)检查 val1 val2EXPECT_NE(val1, val2)检查 val1 ! val2EXPECT_LT(val1, val2)检查 val1 val2EXPECT_LE(val1, val2)检查 val1 val2EXPECT_GT(val1, val2)检查 val1 val2EXPECT_GE(val1, val2)检查 val1 val2
对应的致命断言
ASSERT_EQ(val1, val2)ASSERT_NE(val1, val2)ASSERT_LT(val1, val2)ASSERT_LE(val1, val2)ASSERT_GT(val1, val2)ASSERT_GE(val1, val2)
除此之外还有专门用于字符串比较的断言
EXPECT_STREQ(str1, str2)检查 str1 和 str2 是相同的字符串。EXPECT_STRNE(str1, str2)检查 str1 和 str2 是不同的字符串。EXPECT_STRCASEEQ(str1, str2)检查 str1 和 str2 是相同的字符串忽略大小写。EXPECT_STRCASENE(str1, str2)检查 str1 和 str2 是不同的字符串忽略大小写。
用于浮点数比较的断言
EXPECT_FLOAT_EQ(val1, val2)检查 val1 和 val2 具有相同的浮点值。EXPECT_DOUBLE_EQ(val1, val2)检查 val1 和 val2 具有相同的双精度值。EXPECT_NEAR(val1, val2, abs_error)检查 val1 和 val2 之间的差值在 abs_error 范围内。
用于布尔值的断言
EXPECT_TRUE(condition)检查 condition 为真。EXPECT_FALSE(condition)检查 condition 为假。
使用示例
项目结构
gtest_demo/
├── CMakeLists.txt
├── include/
│ └── math_functions.h
├── src/
│ └── math_functions.cpp
└── tests/└── test_math_functions.cppCMakeLists.txt
# 指定CMake的最低版本
cmake_minimum_required(VERSION 3.10)# 定义项目名称
project(gtest_demo)# 设置C标准为C11并且为强制要求
set(CMAKE_CXX_STANDARD 11)
set(CMAKE_CXX_STANDARD_REQUIRED True)# 添加当前项目的include目录以便编译器能找到头文件
include_directories(${PROJECT_SOURCE_DIR}/include)# 添加源文件生成一个名为math_functions的静态库
add_library(math_functions src/math_functions.cpp)# 查找Google Test库确保系统已安装GTest
find_package(GTest REQUIRED)
# 添加GTest的include目录
include_directories(${GTEST_INCLUDE_DIRS})# 添加测试源文件生成一个名为runTests的可执行文件
add_executable(runTests tests/test_math_functions.cpp)# 链接math_functions, gtest库和pthread库到可执行文件runTests
# gtest框架在实现上使用了多线程pthread来管理测试并发执行
target_link_libraries(runTests ${GTEST_LIBRARIES} pthread math_functions)# 启用测试功能
enable_testing()
# 添加一个名为runTests的测试
add_test(NAME runTests COMMAND runTests)
include/math_functions.h
#ifndef MATH_FUNCTIONS_H // 头文件保护
#define MATH_FUNCTIONS_Hint add(int a, int b);
int subtract(int a, int b);
float add(float a, float b);
double add(double a, double b);#endif src/math_functions.cpp :
#include math_functions.hint add(int a, int b) {return a b 1; // 故意错误
}int subtract(int a, int b) {return a - b;
}float add(float a, float b) {return a b;
}double add(double a, double b) {return a b;
}
tests/test_math_functions.cpp:
#include gtest/gtest.h
#include math_functions.h// 测试add函数整数
TEST(MathFunctionsTest, AddInt) {EXPECT_EQ(add(1, 1), 2);EXPECT_EQ(add(-1, -1), -2);EXPECT_EQ(add(0, 0),2);
}// 测试subtract函数
TEST(MathFunctionsTest, Subtract) {EXPECT_EQ(subtract(2, 1), 1);EXPECT_EQ(subtract(-1, -1), 0);EXPECT_EQ(subtract(0, 0), 0);
}// 测试add函数浮点数
TEST(MathFunctionsTest, AddFloat) {EXPECT_FLOAT_EQ(add(0.1f, 0.2f), 0.3f);EXPECT_NEAR(add(0.1f, 0.2f), 0.3f, 1e-6);
}TEST(MathFunctionsTest, AddDouble) {EXPECT_DOUBLE_EQ(add(0.1, 0.2), 0.3);EXPECT_NEAR(add(0.1, 0.2), 0.3, 1e-6);
}int main(int argc, char **argv) {::testing::InitGoogleTest(argc, argv);// 初始化 Google Test return RUN_ALL_TESTS(); // 运行所有测试用例
}编译和运行测试 mkdir buildcd buildcmake..make./runTest[] Running 4 tests from 1 test case.
[----------] Global test environment set-up.
[----------] 4 tests from MathFunctionsTest
[ RUN ] MathFunctionsTest.AddInt
/home/hrn/CppProjects/gtest_demo/tests/test_math_functions.cpp:6: FailureExpected: add(1, 1)Which is: 3
To be equal to: 2
/home/hrn/CppProjects/gtest_demo/tests/test_math_functions.cpp:7: FailureExpected: add(-1, -1)Which is: -1
To be equal to: -2
/home/hrn/CppProjects/gtest_demo/tests/test_math_functions.cpp:8: FailureExpected: add(0, 0)Which is: 1
To be equal to: 0
[ FAILED ] MathFunctionsTest.AddInt (0 ms)
[ RUN ] MathFunctionsTest.Subtract
[ OK ] MathFunctionsTest.Subtract (0 ms)
[ RUN ] MathFunctionsTest.AddFloat
[ OK ] MathFunctionsTest.AddFloat (0 ms)
[ RUN ] MathFunctionsTest.AddDouble
[ OK ] MathFunctionsTest.AddDouble (0 ms)
[----------] 4 tests from MathFunctionsTest (0 ms total)[----------] Global test environment tear-down
[] 4 tests from 1 test case ran. (0 ms total)
[ PASSED ] 3 tests.
[ FAILED ] 1 test, listed below:
[ FAILED ] MathFunctionsTest.AddInt1 FAILED TEST
3个测试通过,1个不通过,add函数有误.
更多用法
测试夹具
测试夹具Test Fixture用于提供一个环境允许开发者在多个测试用例之间共享设置和清理的代码确保每个测试用例都在相同或可控的初始状态下运行。
在gtest中测试夹具通常是通过派生自::testing::Test类的子类来实现的并通过TEST_F()宏定义测试用例。
示例
#include gtest/gtest.h
#include vector// 假设有一个简单的类 MyClass
class MyClass {
public:MyClass(int data) : basevalue(data) {}void add(int data) { basevalue data; }int getdata() const { return basevalue; }private:int basevalue;
};// 测试夹具类
class MyTest : public ::testing::Test {
protected:MyClass *my;std::vectorint sharedVector;// 在每个测试用例执行前设置环境void SetUp() override {my new MyClass(100);sharedVector {1, 2, 3, 4, 5};}// 在每个测试用例执行后清理环境void TearDown() override {delete my;}
};// 使用 TEST_F() 宏编写测试用例
TEST_F(MyTest, test1) {my-add(10);EXPECT_EQ(my-getdata(), 110);sharedVector.push_back(6);EXPECT_EQ(sharedVector.size(), 6);EXPECT_EQ(sharedVector.back(), 6);
}TEST_F(MyTest, test2) {my-add(100);EXPECT_EQ(my-getdata(), 200);sharedVector.pop_back();EXPECT_EQ(sharedVector.size(), 4);EXPECT_EQ(sharedVector.back(), 4);
}TEST_F(MyTest, test3) {my-add(-50);EXPECT_EQ(my-getdata(), 50);sharedVector[0] 10;EXPECT_EQ(sharedVector[0], 10);EXPECT_EQ(sharedVector.size(), 5);
}TEST_F(MyTest, test4) {my-add(0);EXPECT_EQ(my-getdata(), 100);sharedVector.clear();EXPECT_TRUE(sharedVector.empty());
}在这个示例中测试夹具类 MyTest 通过继承 ::testing::Test 类实现了 SetUp() 和 TearDown() 方法。在 SetUp() 方法中初始化了一个 MyClass 对象和一个 std::vectorint。在 TearDown() 方法中清理了 MyClass 对象。
每个测试用例 (test1、test2、test3 和 test4) 都使用了相同的测试夹具 MyTest共享了初始化和清理代码。在每个测试用例中MyClass 对象和 sharedVector 都被重新初始化以确保测试用例之间相互独立。
