告诉你什么才是gtest单元测试的精髓
本帖最后由 草帽路飞UU 于 2022-9-5 15:16 编辑Gtest介绍
Gtest是Google的一个开源框架，它主要用于写单元测试，检查真自己的程序是否符合预期行为。可在多个平台上使用（包括Linux, Mac OS X, Windows, Cygwin和Symbian）。它提供了丰富的断言、致命和非致命失败判断，能进行值参数化测试、类型参数化测试、“死亡测试”。
下载安装相关地址：
http://googletest.googlecode.com/files/gtest-1.3.0.zip
GitHub - google/googletest: GoogleTest - Google Testing and Mocking Framework
windows下推荐使用vcpkg工具下载安装，安装很简便。
默认下载安装的是32位的，若需要64位的则指定.\vcpkg.exe install gtest:x64-windows
.\vcpkg.exe install gtest
相关特性
一 .断言
一般的要测试一个方法（函数）是否是正常执行的，可以提供一些输入数据。在调用这个方法（函数）后得到输出数据，然后检查输出的数据是否与我们期望的结果是一致的。若一致则说明这个方法的逻辑是正确的，否则就有问题。
在对输出结果进行检查（check）时，Gtest为我提供了一系列的断言（assertion）来进行代码测试，这些宏有点类似于函数调用。当断言失败时Gtest将会打印出assertion时的源文件和出错行的位置以及附加的失败信息。这些输出的附加信息用户可以直接通过“<<”在这些断言宏后面。
Gtest中，断言的宏可以理解为分为两类，一类是ASSERT系列，一类是EXPECT系列。
ASSERT_系列的断言（Fatal assertion）：
当检查点失败时，退出当前函数（注意：并非退出当前案例）。
EXPECT_系列的断言(Nonfatal assertion)：
当检查点失败时，继续执行下一个检查点（每一个断言表示一个测试点）。
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。
断言中提供以下几种检查方法:
布尔类型检查
二值检查
字符串检查
异常检查
浮点检查
相近值检查
二 .宏测试
TEST宏
TEST宏的第一个参数是test_suite_name（测试套件名），第二个参数是test_name（测试特例名）。
测试套件（Test Case）是为某个特殊目标而编制的一组测试输入、执行条件以及预期结果，以便测试某个程序路径或核实是否满足某个特定需求。
测试特例是测试套件下的一个（组）测试。
对于测试套件名和测试特例名，不能有下划线（_）。因为GTest源码中需要使用下划线把它们连接成一个独立的类名。不能有相同的“测试套件名和特例名”的组合——否则类名重合。
测试套件名和测试特例名的分开，使得我们编写的测试代码有着更加清晰的结构。
TEST_F宏
使用TEST_F前需要创建一个固件类，继承esting::Test类。
在类内部使用public或者protected描述其成员，为了保证实际执行的测试子类可以使用其成员变量。在构造函数或者继承于::testing::Test类中的SetUp方法中可以实现我们需要构造的数据。在析构函数或者继承于::testing::Test类中的TearDown方法中可以实现一些资源释放的代码。
第一个参数为测试套件名（必须与创建的固件类名一致），第二个为测试名，可任意取。
TEST_F宏和TEST宏的实现接近，只是TEST_F宏的封装更加开放一些，对TEST宏的功能多了一些扩展。
TEST_F与TEST的区别，TEST_F提供了一个初始化函数（SetUp）和一个清理函数(TearDown)。在TEST_F中使用的变量可以在初始化函数SetUp中初始化，在TearDown中销毁。所有的TEST_F是互相独立的，都是在初始化以后的状态开始运行。一个TEST_F不会影响另一个TEST_F所使用的数据，多个测试场景需要相同数据配置的情况用 TEST_F。
TEST_P宏
在设计测试案例时，经常需要考虑给被测函数传入不同的值的情况。我们之前的做法通常是写一个通用方法然后编写在测试案例调用它。即使使用了通用方法，这样的工作也是有很多重复性的。
用TEST这个宏，需要编写如下的测试案例，每输入一个值就需要写一个测试点，这还只是在一个测试中，如果把每个测试点单独创建一个测试，工作量就更大。使用TEST_P这个宏，对输入进行参数化，就简单很多。
预处理事件机制
gtest 提供了多种预处理事件机制，方便我们在测试之前或之后做一些操作。
1. 全局的，所有测试执行前后。
2. TestSuite级别的，在某测试套件中第一个测试前，最后一个测试执行后。
3. TestCase级别的，每个测试前后。
1.全局事件
要实现全局事件，必须写一个类继承testing::Environment类，实现里面的SetUp和TearDown方法。
1. SetUp()方法在所有案例执行前执行。
2. TearDown()方法在所有案例执行后执行。
还需要在main函数中通过调用testing::AddGlobalTestEnvironment这个函数将事件挂进来，也就是说，我们可以写很多个这样的类，然后将他们的事件都挂上去，AddGlobalTestEnvironment这个函数要放在RUN_ALL_TEST之前。
2.TestSuites事件
需要写一个类，继承testing::Test，然后实现两个静态方法
1. SetUpTestCase() 方法在第一个TestCase之前执行。
2. TearDownTestCase() 方法在最后一个TestCase之后执行。
3.TestCase事件
TestCase事件是挂在每个案例执行前后的，实现方式和Test'Suites的几乎一样，不过需要实现的是SetUp方法和TearDown方法：
1. SetUp()方法在每个TestCase之前执行。
2. TearDown()方法在每个TestCase之后执行。
测试用例入口
int main(int argc,char *argv[])
{
testing::InitGoogleTest(&argc,argv);
return RUN_ALL_TESTS();
}
cmake工程中使用
find_package(GTest CONFIG REQUIRED)
target_link_libraries(${PROJECT_NAME} PRIVATE GTest::gtest GTest::gtest_main GTest::gmock GTest::gmock_main)
附个简单的cmake工程模板：
cmake_minimum_required(VERSION 3.12)
project(mygtest VERSION 0.0.1)
set(CMAKE_CXX_STANDARD 11)
####################QT dependencies ####################
#set(CMAKE_CXX_STANDARD 11)
#set(CMAKE_AUTOMOC ON)
#set(CMAKE_AUTORCC ON)
#set(CMAKE_AUTOUIC ON)
#set(QT_VERSION 5)
#set(REQUIRED_LIBS Core)
#set(REQUIRED_LIBS_QUALIFIED Qt5::Core)
####################set output directory ####################
set(BUILD_DIR ${CMAKE_CURRENT_SOURCE_DIR}/build)
set(LIB_DIR ${BUILD_DIR}/Release)
set(LIB_FIX)
if (CMAKE_BUILD_TYPE MATCHES "Debug")
set(LIB_DIR ${BUILD_DIR}/Debug)
set(LIB_FIX _d)
endif ()
get_filename_component(ABSOLUTE_PATH ${LIB_DIR} ABSOLUTE)
set(LIB_DIR ${ABSOLUTE_PATH})
set(CMAKE_ARCHIVE_OUTPUT_DIRECTORY ${LIB_DIR}/lib)
set(CMAKE_LIBRARY_OUTPUT_DIRECTORY ${LIB_DIR}/lib)
set(CMAKE_PDB_OUTPUT_DIRECTORY ${LIB_DIR}/lib)
set(CMAKE_RUNTIME_OUTPUT_DIRECTORY ${LIB_DIR}/lib)
set(LIB_DIR_FIX ${LIB_DIR}/bin)
option(USE_VS_BUILD "use visual studio build." OFF)
if (USE_VS_BUILD)
set(LIB_DIR_FIX ${LIB_DIR}/bin/Debug)
endif ()
####################set include path ####################
set(SRC_PATH
${CMAKE_CURRENT_SOURCE_DIR}/
)
include_directories(
${SRC_PATH}
${BUILD_DIR}/../include
)
add_definitions(
)
####################scan source files ####################
foreach (path ${SRC_PATH})
aux_source_directory(${path} SRC_FILES)
endforeach ()
####################version config ####################
#configure_file(${BUILD_DIR}/../include/version.h.in ${CMAKE_CURRENT_BINARY_DIR}/plugin_version.h)
#include_directories(${CMAKE_CURRENT_BINARY_DIR})
#if (MSVC)
# set(MY_VERSIONINFO_RC "${CMAKE_CURRENT_BINARY_DIR}/VersionInfo.rc")
# configure_file("${CMAKE_CURRENT_SOURCE_DIR}/resource.rc.in"
# "${MY_VERSIONINFO_RC}")
#endif ()
#add_library(${PROJECT_NAME} SHARED ${SRC_FILES} ${MY_VERSIONINFO_RC})
add_executable(${PROJECT_NAME} ${SRC_FILES})
####################set target properties ####################
set_target_properties(${PROJECT_NAME} PROPERTIES DEBUG_POSTFIX _d)
####################set target dependencies ####################
find_package(GTest CONFIG REQUIRED)
#find_package(Qt${QT_VERSION} COMPONENTS ${REQUIRED_LIBS} REQUIRED)
set(THIRD_LIBS
#${REQUIRED_LIBS_QUALIFIED}
#${LOGGING_LIB}
)
target_link_libraries(${PROJECT_NAME} PRIVATE ${THIRD_LIBS})
target_link_libraries(${PROJECT_NAME} PRIVATE GTest::gtest GTest::gtest_main GTest::gmock GTest::gmock_main)
简单示例
#include<iostream>
using namespace std;
#include<gtest/gtest.h>
class MyClass{
public:
int add(int a,int b){
return a+b;
}
int del(int a,int b){
return a-b;
}
};
//class MyClassTest: public testing::Test{}
class MyClassTest: public testing::TestWithParam<int>{
public:
static void SetUpTestCase()
{
cout<<"SetUpTestCase"<<endl;
}
static void TearDownTestCase()
{
cout<<"TearDownTestCase"<<endl;
}
virtual void SetUp() //TEST跑之前会执行SetUp
{
cout<<"SetUp"<<endl;
}
virtual void TearDown() //TEST跑完之后会执行TearDown
{
cout<<"TearDown"<<endl;
}
MyClass myClass;
};
INSTANTIATE_TEST_SUITE_P(PARAM,MyClassTest,testing::Values(3,5,7,9));
int Abs(int x)
{
return x > 0 ? x : -x;
}
TEST(IsAbsTest,MyTest)
{
ASSERT_TRUE(Abs(1) == 1) << "Abs(1)=1";//ASSERT_TRUE期待结果是true,operator<<输出一些自定义的信息
ASSERT_TRUE(Abs(-1) == 1) << "Abs(-1)=1";
ASSERT_FALSE(Abs(-2) == -2);//期待结果是false
ASSERT_EQ(Abs(1),Abs(-1));
ASSERT_NE(Abs(-1),0);
ASSERT_LT(Abs(-1),2);
ASSERT_GT(Abs(-1),0);
ASSERT_LE(Abs(-1),2);
ASSERT_GE(Abs(-1),0);
}
//此时使用的是TEST_P宏
TEST_P(MyClassTest,AddTest)
{
auto out= myClass.add(1,2);
//ASSERT_NE(out,3);
int n = GetParam();
ASSERT_EQ(out,3);
ASSERT_EQ(out,n);
}
//此时使用的是TEST_F宏
TEST_F(MyClassTest,Add)
{
auto out= myClass.add(1,2);
ASSERT_EQ(out,3);
}
TEST_F(MyClassTest,del)
{
ASSERT_EQ(myClass.del(4,3),1);
}
int main(int argc,char *argv[])
{
testing::InitGoogleTest(&argc,argv);
return RUN_ALL_TESTS();
}
运行结果：
引用
手把手教你使用gtest写单元测试（1/2） - 知乎
GTest 总结_HUSTER593的博客-CSDN博客_gtest
gtest的介绍和使用_linhai1028的博客-CSDN博客_gtest
玩转Google开源C++单元测试框架Google Test系列(gtest)之四 - 参数化 - CoderZh - 博客园
Google C++单元测试框架GoogleTest(总) - 超超boy - 博客园
编写优美的GTest测试案例 - CoderZh - 博客园
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