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Google C++ Mocking Framework使用簡介

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下載下傳Google C++ Mocking Framework，解壓...

發現它自帶了Google Test的全部源代碼，也就是說有了這個那個Google Test就不用去下載下傳了

注意，Google Mock的編譯對編譯器的C++支援要求很高，并且需要有tr1的支援。

Linux/Unix下的GCC編譯:

 注意：Google Mock的Readme裡說它要求4.0版以上(不過版本低也沒事，畢竟gcc是支援C++标準最好的編譯器了，見Mingw3.45的安裝)

 傳統過程: ./configure make

Windows:

 Windows下的編譯器自帶tr1的還不多，我知道的也就BCB2009了，是以需要去下載下傳一個Boost下來，好在gmock隻用到了幾個簡單功能，是以不用編譯Boost，直接包含Boost的目錄,以及/boost/tr1/tr1即可。

VC2005 SP1:

 打開msvc目錄裡的sln工程

 設定包含路徑，加入Boost, 加入Boost/tr1/tr1, 加入gtest所在路徑

 編譯，搞定(跟着MS就是好混啊)

Mingw3.45:

 主要是google test要作一點修改,同樣過幾天可以到http://www.cpp-prog.com/下載下傳

注:google mock文檔說要gcc4.0以上版本，而現在Mingw還沒出4.0以上的穩定版，是以我在3.45版裡發現使用時需要屏蔽gmock-matcher.h裡的template<typename T> Matcher<T>::Matcher<T value>才行(在175行和1675行)。不過這樣就有個缺點，象EXPECT_CALL(turtle, Turn(90))就得改成EXPECT_CALL(turtle, Turn(Eq(90)))了。

BCC:

 BCC就比較郁悶了，有太多地方不相容了，偶搞不定呀呀呀:-(

介紹:Google Mock是幹什麼的？

Google Mock的設計靈感來源于jMock和EasyMock，它的作用是幫你快速地做出一個接口的仿制品。如果你的設計依賴其它的類，而這些類還沒有完成或非常昂貴（如資料庫）；如果你要測試你的子產品與其它子產品是否能正确結合，并想了解其互動過程；那麼Google Mock就能幫助你。

假設我們寫好了一個CPainter類，它可以畫各種圖形。但它用到了一個Turtle類，它是由别人寫的，而那小子光顧着和PLMM聊天了，現在還沒開始動筆呢-_-

那麼想測試這個CPainter隻有兩個方法，一個是等那家夥把Turtle寫好，另一個是自己寫一個Turtle的仿制品出來用用先。

如果你選的是方法二，那麼Google Mock就可以幫上忙了，假設Turtle定義如下:

  1. struct Turtle {   //這個功能可能是别人做的，現在還沒完工
  2.   virtual ~Turtle(){};
  3.   virtual void PenUp() = 0;  //起筆
  4.   virtual void PenDown() = 0;//下筆
  5.   virtual void Forward(int distance) = 0;  //前進
  6.   virtual void Turn(int degrees) = 0;  //轉向
  7.   virtual void GoTo(int x, int y) = 0; //直接移動到指定位置
  8.   virtual int GetX() const = 0; //獲得目前位置
  9.   virtual int GetY() const = 0;
  10. };

我們現在就用Google Mock寫一個Turtle仿制品:

首先加入包含檔案

#include <gtest/gtest.h>

#include <gmock/gmock.h>

制作仿制品:

  1. struct MockTurtle : public Turtle {
  2.   MOCK_METHOD0(PenUp, void());
  3.   MOCK_METHOD0(PenDown, void());
  4.   MOCK_METHOD1(Forward, void(int distance));
  5.   MOCK_METHOD1(Turn, void(int degrees));
  6.   MOCK_METHOD2(GoTo, void(int x, int y));
  7.   MOCK_CONST_METHOD0(GetX, int());
  8.   MOCK_CONST_METHOD0(GetY, int());
  9. };

它從Turtle繼承，把想要仿制的方法用MOCK_METHODn來定義（如果是const方法，則用MOCK_CONST_METHODn），這裡的n是類方法的參數數量，第一個參數是方法名，第二個參數是此方法的函數類型（看看,不是類成員函數類型哦）

好了，我們不用寫一句代碼，Google Mock已經幫我們把Turtle的仿制品準備好了，我們隻管調用就可以了。如果接口方法很多，你還可以用scripts/generator/裡的gmock_gen.py來幫你做這些工作（你需要安裝Python 2.4）。這是一個指令行工具，你給它寫有抽象類定義的C++檔案，它就給你一個相應的Mock類。

現在可以測試我們的CPainter了，假設我們寫的CPainter如下:

  1. //我們寫的繪圖類，因為要使用Turtle，要測試的這個繪圖類就得用上MockTurtle類了
  2. struct CPainter{
  3.     CPainter():m_ptl(NULL){;}
  4.     void SetTurtle(Turtle* ptl){
  5.         m_ptl = ptl;
  6.     }
  7.     void Square(int w) //畫正方形
  8.     {
  9.         if(!m_ptl || w<=0) return;
  10.         m_ptl->PenDown();
  11.         m_ptl->Forward(w);
  12.         m_ptl->Turn(90);
  13.         m_ptl->Forward(w);
  14.         m_ptl->Turn(90);
  15.         m_ptl->Forward(w);
  16.         m_ptl->Turn(90);
  17.         m_ptl->Forward(w);
  18.         m_ptl->Turn(90);
  19.         m_ptl->PenUp();
  20.     }
  21. private:
  22.     Turtle *m_ptl;
  23. };

我們測試一下它畫正方形的功能是否正常:

  1. using testing::AtLeast;
  2. using testing::Return;
  3. using testing::_;
  4. using testing::Gt;
  5. using testing::Eq;
  6. TEST(PainterTest, SquareTest)
  7. {
  8.     MockTurtle turtle;
  9.     EXPECT_CALL(turtle, Forward(_)) //預計将不再調Forward(),是倒序的，看下一語句
  10.         .Times(0);
  11.     EXPECT_CALL(turtle, Forward(Gt(0))) //預計将會先調用四次Forward(),其中參數大于0,是倒序的
  12.         .Times(4);
  13.     EXPECT_CALL(turtle, Turn(90)) //預計将會調用四次Turn(90)
  14.         .Times(4);
  15.     EXPECT_CALL(turtle, PenUp());
  16.     EXPECT_CALL(turtle, PenDown());
  17.     CPainter pt;
  18.     pt.SetTurtle(&turtle);
  19.     pt.Square(10); //測試輸入10的情況，應該會調用四次Forward(10)和四次Turn(90)
  20.     pt.Square(0);  //測試輸入0的情況，應該不會再調用Forward才對
  21. }
  22. int main(int argc, char* argv[])
  23. {
  24.   testing::InitGoogleMock(&argc, argv);  //和Google Test使用方法一樣，具體參考<Google C++ Testing Framework使用介紹>
  25.   int r = RUN_ALL_TESTS();
  26.   std::cin.get(); 
  27.   return r;
  28. }

運作，測試通過(不知為什麼看到一片綠讓我想起了股市)

Google C++ Mocking Framework使用簡介

下面來解釋一下Google Mock新引入的斷言EXPECT_CALL，它就是整個Mock測試的關鍵：

EXPECT_CALL的文法是:

EXPECT_CALL(mock_object, method(matchers))

    .Times(cardinality)

    .WillOnce(action)

    .WillRepeatedly(action);

看一下這個測試：(EXPECT_EQ的使用見<Google C++ Testing Framework使用介紹>)

  1. TEST(PainterTest, CanDrawSomething) {
  2.     MockTurtle turtle;
  3.     EXPECT_CALL(turtle, GetX())  //這個是寫在前面地，就是說預計它應該會
  4.             .Times(AtLeast(5))      //調用至少5次
  5.         .WillOnce(Return(100))  //第一次調用GetX()就傳回100
  6.         .WillOnce(Return(150))  //第二次調用GetX()就傳回150
  7.         .WillRepeatedly(Return(200)) //接下來的所有調用就傳回200
  8.         ;
  9.     EXPECT_EQ(100, turtle.GetX());  //第一次運作turtle.GetX()，傳回100
  10.     EXPECT_EQ(150, turtle.GetX());  //第二次傳回150
  11.     EXPECT_EQ(200, turtle.GetX());  //第三次傳回200
  12.     EXPECT_EQ(200, turtle.GetX());  //第四次傳回200
  13.     EXPECT_EQ(20, turtle.GetX());   //第五次傳回200，不信寫個20試試這次測試是什麼結果?
  14. }

測試結果:

Google C++ Mocking Framework使用簡介

首先EXPECT_CALL是寫在所有對turtle的調用之前的，也就是說EXPECT_CALL是一個預測，在這個測試結束時預測必須和實際情況相同，否則就Google Test就會發表意見

這個測試看上去很直覺，意思是GetX至少會被調用5次，第一次調用時這個仿制品.GetX()傳回100,第二次傳回150,接下去就一直傳回200。

怎樣測試帶參數的方法呢？

EXPECT_CALL(turtle, Forward(100)); 表示預計将會調用turtle.Forward(100)。

EXPECT_CALL(turtle, Forward(testing::_)); 表示預計将會調用turtle.Forward，裡面的參數可以任意。

EXPECT_CALL(turtle, Forward(testing::Ge(100))); 表示預計将會調用turtle.Forward，而且裡面的參數都會大于或等于100。

将會被調用多少次？即Times(cardinality)中的cardinality使用方法

test::AtLeast(n)表示至少會調用n次

test::AtMost(n)表示至多會調用n次

更多:http://code.google.com/p/googlemock/wiki/CheatSheet

如果不寫Times(cardinality)，Google Mock将會自己推斷出cardinality:

  1. 如果既沒有WillOnce也沒有WillRepeatedly，那麼相當于Times(1)
  2. 有n個WillOnce但沒有WillRepeatedly，那麼相當于Times(n)
  3. 有n個WillOnce和一個WillRepeatedly，那麼相當于Times(AtLeast(n))

多次預測:

假設有這樣一個測試:

  1. using testing::_;...
  2. EXPECT_CALL(turtle, Forward(_));  // #1
  3. EXPECT_CALL(turtle, Forward(10))  // #2
  4.     .Times(2);

如果Forward(10)被調用了3次，那麼第三次調用将被指出是一個錯誤，因為#2的測試不通過（說了是兩次嘛，怎麼出現三次呢-_-）；如果第三次調用改成Forward(20)則沒有問題,因為這次與#1比對了。

再次注意，預測優先級順序是反着來的，先對比#2再對比#1。

接順序預測:

預設對于多個不同的預測是沒有順序要求的，隻要每個預測達到要求就可以。如果你想要精确指定順序，很簡單：

  1. using testing::InSequence;...
  2. TEST(FooTest, DrawsLineSegment) {
  3.   ...
  4.   {
  5.     InSequence dummy;
  6.     EXPECT_CALL(turtle, PenDown());
  7.     EXPECT_CALL(turtle, Forward(100));
  8.     EXPECT_CALL(turtle, PenUp());
  9.   }
  10.   Foo();
  11. }

所有在InSequence生存空間内放入的預測都将嚴格按順序測試，如果調用PenDown,Forward,PenUp的順序不緻将報告錯誤。

所有的預測都是有“粘性”的

  1. using testing::Return;
  2. ...
  3. for (int i = n; i > 0; i--) {
  4.   EXPECT_CALL(turtle, GetX())
  5.       .WillOnce(Return(10*i));
  6. }

如果你認為這段預測代表turtle.GetX()将被調用n次，而且依次是10,20,30...，錯！因為預測是有“粘性”的，第二次調用GetX時，還是與最後一次預測（也就是EXPECT_CALL(turtle, GetX()).WillOnce(Return(10))那次）比對，結果當然是“超出預測的調用次數”；

正确的方法是明确指出預測不該存在粘性，另一種說法是當它們“吃飽”後就盡快“退役”:

  1. using testing::Return;
  2. ...
  3. for (int i = n; i > 0; i--) {
  4.   EXPECT_CALL(turtle, GetX())
  5.     .WillOnce(Return(10*i))
  6.     .RetiresOnSaturation();
  7. }

另外，這種情況下我們還有更好一點的方法來指定序列：

  1. using testing::InSequence;
  2. using testing::Return;
  3. ...
  4. {
  5.   InSequence s;
  6.   for (int i = 1; i <= n; i++) {
  7.     EXPECT_CALL(turtle, GetX())
  8.         .WillOnce(Return(10*i))
  9.         .RetiresOnSaturation();
  10.   }
  11. }
c++ google mocking 測試 testing Googletest
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