不可重入函数怎样测试？

Papillon

现状：

• 没有需求文档和设计文档；
• 被测代码是纯 C, 多数函数是不可重入的（使用了全局变量），不像 Google Test 举的例子那样，只是简单地求平方根——况且还有函数没有返回值呢。
• 多数函数都会依赖于外部库，某些外部库深入内核，即使测试程序退出后，仍会有内核资源残留。
  

现在尝试的两种测试方法：
关注过程的测试方法 (Google small tests (unit tests): does this code do what it is supposed to do?)

• 站在开发者的角度，白盒；
• 测试单个函数的行为；局部；
• 通过打桩消除对外部模块的依赖，使二者隔离；
• 需求有完善的需求和设计文档，作为测试的依据；
• 工作量极大；
  

举个例子，要测试从一个进程向另一个进程发送消息的函数，设计文档（假设有）要求：

• 为消息分配内存；
• 填充消息头和消息体；
• 调用底层 API 把消息发送出去。
  

那么测试时是这样的：

• 检查被测试对象为消息分配了适当大小的内存；
• 检查消息头和消息体正确地填充了；
• 检查底层的那个 API 被调用了。
  

关注结果的测试方法 (Google medium test (integration test): does a set of near adjacent functions operate with each other the way they are supposed to?)

• 站在用户的角度，黑盒；
• 测试多个函数串联起来后的行为；整体 ；
• 不打桩，外部模块的错误可能导致最终结果的错误，可能偏离测试的主体；不适于测试单个模块。同样地，难以解除对不可控资源的依赖。
• 工作量相对较小；
  

还以上述进程间发送消息为例，这样验证测试结果：启动另一个进程，在那个进程里接收并检查消息。

我一开始提出的是第一种测试方法，但同事们不赞同，要求使用第二种。
现在我进退两难：第一种工作量大，而且测试结果难以服众；第二种则难以实话，因为对外部资源的依赖太大。

Google test 举的例子太简单了，就测一下求平方根函数的返回值，这样的函数不管怎么测都很容易。
但没有返回值，而且不可重入的函数，怎样测试其执行后产生的效果呢？
求教，谢谢！

Papillon

在 Google Mock Framework 的文档中，有这样一段话，是支持我的第一种测试方法的：

假设你在开发一个图形程序，它依赖于一种类似于 LOGO 的 API 来绘图。那么怎样测试它做了正确的事呢？你可以把程序跑起来，与一个标准的截屏作对比。但不得不承认：这样的测试代码太高，而且不靠谱（如果你升级了一个酷炫的显卡，其抗锯齿效果出众呢？你将不得不更新所的的截屏）。这样的测试太痛苦了。

如果你知道依赖注入，那就好办了：把绘图 API 封装到一个接口中，针对接口编程，而不是直接调用绘图 API。在发布的程序中，使用该接口的真正实现，而在测试中使用 mock 实现。这样就可以轻松地检查程序以什么参数、什么顺序、调用了哪些绘图原语。这样的测试更健壮（不会因抗锯齿效果不同而坏掉）、更易读、更易维护（测试的意图是通过代码个覅人，而不是二进制的图像）。