玩转单元测试之gtest

引言

程序开发的时候，往往需要编写一些测试样例来完成功能测试，以保证自己的代码在功能上符合预期，能考虑到一些异常边界问题等等。

gtest快速入门

1.引入gtest

# 使用的是1.10版本，其他版本可根据需要选择
git clone -b v1.10.x https://github.com/google/googletest.git
cd googletest
mkdir build && cd build
cmake .. && make -j4
sudo make install
sudo ldconfig

2.编写第一个单测

2.1 待测试文件

#ifndef __HELLO_H__
#define __HELLO_H__

#include 
#include 

class Animal {
public:
    Animal(std::string name) 
        : _name(name)
    {
        
    }
    virtual ~Animal() {}
    virtual bool eat(const std::string& food) = 0;

private:
    std::string _name;
};

class Tigger : public Animal {
public:
    Tigger() : Animal("tigger")
    {

    }
    bool eat(const std::string& food) override
    {
        if (food == "meat") {
            return true;
        }
        return false;
    }
};

class Horse : public Animal {
public:
    Horse() : Animal("Horse")
    {
         
    }
    bool eat(const std::string& food) override
    {
        if (food == "grass") {
            return true;
        }
        return false;
    }
};
#endif

2.2 单测文件

#include "hello.h"
#include "gtest/gtest.h"

using namespace ::testing;

namespace {
TEST(TestTigger, CaseEat) 
{
    Animal *tigger = new Tigger();
 	bool ret = tigger->eat("meat");
    EXPECT_TRUE(ret);

    ret = tigger->eat("grass");
    EXPECT_FALSE(ret);
    delete tigger;
}

TEST(TestHorse, CaseEat)
{
    Animal *horse = new Horse();
    bool ret = horse->eat("grass");
    EXPECT_TRUE(ret);

    ret = horse->eat("meat");
    EXPECT_FALSE(ret);
    delete horse;
}
}

2.3 makefile文件

CXX = g++
CXXFLAGS = -Wall
LIBES = -lgtest -lgtest_main -lpthread
LPATH = -L/tools/googletest/1.11.0/build/lib  # 替换成自己lib路径
HPATH = -I/tools/googletest/1.11.0/googletest/include/ # 替换成自己的include路径

UTEST_OBJD = hello_unit_test

hello_unit_test:hello_unit_test.cpp
	${CXX} -o $@ $+ -I ../ ${HPATH} ${CXXFLAGS} ${LIBES} ${LPATH}

clean:
	rm -rf *_unit_test

make && ./hello_unit_test 编译并执行单测程序，执行结果如下：

gtest常用宏

1. 各种断言

1.1 Bool断言

致命断言	非致命断言	含义
ASSERT_TRUE(val)	EXPECT_TRUE(val)	val == true
ASSERT_FALSE(val)	EXPECT_FALSE(val)	val == false

1.2 二元值断言（比较大小）

致命断言	非致命断言	含义
ASSERT_EQ(a, b)	EXPECT_EQ(a, b)	a == b
ASSERT_NE(a, b)	EXPECT_NE(a, b)	a != b
ASSERT_LT(a, b)	EXPECT_LT(a, b)	a < b
ASSERT_LE(a, b)	EXPECT_LE(a, b)	a <= b
ASSERT_GT(a, b)	EXPECT_GT(a, b)	a > b
ASSERT_GE(a, b)	EXPECT_GE(a, b)	a >= b

1.3 字符串断言（字符串比较）

致命断言	非致命断言	含义
ASSERT_STREQ(a, b)	EXPECT_STREQ(a, b)	a == b
ASSERT_STRNE(a, b)	EXPECT_STRNE(a, b)	a != b
ASSERT_STRCASEEQ(a, b)	EXPECT_STRCASEEQ(a, b)	a == b 忽略大小写
ASSERT_STRCASENE(a, b)	EXPECT_STRCASENE(a, b)	a != b 忽略大小写

2. TEST、TEST_F和TEST_P

2.1 TEST

TEST是最基本的构造测试case的宏，基本用法：

TEST(param1, prama2)
{
/*测试代码*/
}

• 参数1：用例名，一般由待测试的类名或函数名组成，如TestAnimal
• 参数2：测试名，代表测试含义，如CaseEat
• 测试结果将以"用例名.测试名"来区分不同测试case

2.2 TEST_F

TEST_F和TEST的不同之处在于，其可以使用到初始化函数（SetUp）和一个清理函数(TearDown)。基本用法如下：

class TestAnimal : public ::testing::Test {
protected:
	void SetUp() override
	{
		// 成员变量初始化
		tigger = new Tigger();
	}
	void TearDown() override
	{
		// 资源清理、释放
		delete tigger;
		tigger = NULL;
	}
protected:
	Animal *tigger;
};

TEST_F(TestAnimal, caseEatMeat)
{	
	// 执行之前调用SetUp进行初始化
	EXPECT_TRUE(tigger->eat("meat"));
	// case退出时调用TearDown进行释放
}

TEST_F(TestAnimal, caseEatGrass)
{
	// 执行之前调用SetUp进行初始化
	EXPECT_FALSE(tigger->eat("grass"));
	// case退出时调用TearDown进行释放
}

• 创建一个继承testing::Test的测试类TestAnimal，并在该类中声明成员变量，做好初始化和清理操作
• TEST_F宏
  • 参数1：同测试类名（TestAnimal ）
  • 参数2：测试名，代表测试含义
• 每一个测试case都是相互独立的，当每个case需要共同使用某个变量时，可以将该变量放在测试类中，每执行一个TEST_F宏构造的case，都会调用一次SetUp和TearDown，因此case之间对变量的操作不会相互影响。

2.3 TEST_P

针对某个待测试的方法，当你需要测试不同的输入，但又不想每个case都写一遍时，就可以使用到TEST_P宏，基本使用如下：

// 多个参数时，使用结构体更方便
struct MyParams {
	std::string food;
	// other params
};
class TestAnimal : public ::testing::Test, public ::testing::WithParamInterface<MyParams>
{
protected:
	void SetUp() override
	{
		// 成员变量初始化
		tigger = new Tigger();
	}
	void TearDown() override
	{
		// 资源清理、释放
		delete tigger;
		tigger = NULL;
	}
protected:
	Animal *tigger;
};

TEST_P(TestAnimal, caseEat) 
{
	std::string food = GetParam().food; // 获取参数
	ASSERT_FALSE(tigger->eat(food));
}

// 构造不同的测试样例
INSTANTIATE_TEST_SUITE_P(TestCaseEatParams, TestAnimal, ::testing::Values(
	MyParams{"grass"},
	MyParams{"leafs"}
));

• 和TEST_F有相似的功能，使用SetUp、TearDown进行初始化和清理，创建一个继承testing::Test、testing::WithParamInterface的测试类，其中WithParamInterface是一个模板类，用来关联测试参数。
• TEST_P宏
  • 参数1：测试类名
  • 参数2：测试名，代表测试含义
• INSTANTIATE_TEST_SUITE_P宏
  • 参数1：能表明测试含义即可
  • 参数2：测试类名
  • 参数3：不同测试样例集合
• 执行结果如下：
  

总结

• 好记性不如烂笔头，最近在写单元测试，于是就有了这篇文章。
• 通过学习gtest的基本语法，已经可以应对一部分测试场景了，然而还有一些场景只通过gtest是无法完成的，比如，在我们的代码中有许多并不是我们自己设计的接口，可能是外部依赖，也可能来自于其他模块，我们没办法设计一个合适的case来让这些接口返回给我们一个预期值，那我们该怎么办呢？于是gmock由此诞生，这个在下一篇中会进行深入学习，篇名我已经想好了（玩转单元测试之GMock）。