c++ 测试框架简介

　摘 要：测试驱动开发，是在明确要开发某个功能后，首先思考如何对这个功能进行测试，并完成测试代码的编写，然后编写相关的代码满足这些测试用例。文中的测试驱动示例完整的表现了一个测试驱动开发的基本过程。

中国论文网 http://www.xzbu.com/8/view-3693823.htm

　　关键词：测试驱动开发 GTest Gmock

　　1、测试驱动简介

　　测试驱动开发，英文全称Test-Driven Development，简称TDD，是一种不同于传统软件开发流程的新型的开发方法。就是在明确要开发某个功能后，首先思考如何对这个功能进行测试，并完成测试代码的编写，然后编写相关的代码满足这些测试用例。然后循环进行添加其他功能，直到完成全部功能的开发。

　　测试驱动开发的整个过程跟传统的 软件开发 过程有很大的区别，它的基本过程如下：

　　1) 明确当前要完成的功能。可以记录成一个 TODO 列表。

　　2) 快速完成针对此功能的测试用例编写。

　　3) 测试代码编译不通过。

　　4) 编写对应的功能代码。

　　5) 测试通过。

　　6) 对代码进行重构，并保证测试通过。

　　7) 循环完成所有功能的开发。

　　2、单元测试

　　传统的单元测试

　　单元测试其实在各个行业被广泛应用，举个例子说生产线上生产电视机之前，必须会对每个元件都进行测试，如果连原件都是坏的，那么生产出的电视也一定有质量问题。这些元件拼装成电路板后也要进行测试，就是通过这一层层的测试保证才能生产出一个合格的产品。

　　而在传统的软件开发中，单元测试是白盒测试的一部分，测试人员编写的一系列的测试代码，用于检验被测代码的一个很小的、很明确的功能是否正确。通常而言，一个单元测试是用于判断某个特定条件（或者场景）下某个特定函数的行为。举个例子：开发人员开发了一个列表功能的模块，测试用例就是像列表中添加一个值，然后测试是否能取出刚刚添加的值。或者删除值，看看列表是否为空。

　　测试驱动中的单元测试

　　测试驱动开发，它要求在编写某个功能的代码之前先编写 单元测试 ，然后只编写使测试通过的功能代码，通过测试来推动整个开发的进行。这有助于编写简洁可用和高质量的代码，并加速开发过程。

　　举个比较生动的例子，盖房子的时候，工人师傅砌墙，会先用桩子拉上线，以使砖能垒的笔直，因为垒砖的时候都是以这根线为基准的。TDD就是这样的原理，先写测试代码，就像工人师傅先用桩子拉上线，然后编码的时候以此为基准，只编写符合这个测试的功能代码。而一个外行人垒墙，却不知道拉线，而是直接把砖往上垒，垒了一些之后再看是否笔直，这时候可能会用一根线，量一下砌好的墙是否笔直，如果不直再进行校正，敲敲打打。

　　使用传统的 软件开发 过程就像这样，先编码，编码完成之后才写测试程序，以此检验已写的代码是否正确，如果有错误再一点点修改。

　　你觉着应该先拉线再砌墙，还是先砌墙再拉线呢？如果你喜欢前者，那就转入TDD阵营吧！

　　3、测试的应用框架简介

　　C++语言接近汇编语言，高效。编译生成的目标代码质量高，程序执行效率高，一直是不可替代的语言。但C++语言过于底层，缺少一些高级语言的特性，导致C++上的测试驱动框架的实现各有优劣，没有一个统治地位的测试驱动框架。在C++上的 测试工具 主要有CppTest，CxxTest和GTest这几种。下面对这几个测试框架进行简单的介绍。

　　CppUnit

　　cppunit，这是一个与JUnit类似的 框架 ，但这个框架很陈旧了，并且有着一些缺点。

　　CxxUnit

　　因为cppunit的多种缺陷，cppunit的鼻祖之一重写了一套C/C++单元测试框架，这就是cxxtest。与cppunit相比，可以说cxxtest具有如下一些优点：不需要RTTI；不需要成员模板功能；不需要异常处理等。它完全是作为一套头文件的集合而进行发布的。另外由于cppunit带有Make文件, 所以只能用在主要的操作系统中，而应用到不常见操作系统中源代码及Make文件修改的工作量就会很大。cxxtest不带Make文件, 所以也可用于其他操作系统中，具有更好的可移植性和可用性。

　　当然cxxtest也有一些缺点，例如需要用到 perl 或者python对测试代码的头文件进行文法扫描，生成可执行代码，准备工作比较麻烦。

　　Google C++ Testing Framework和Google C++ Mocking Framework

　　Google C++ Testing Framework简称“GTest”，是大名鼎鼎的Google的开源C++单元测试框架。它已经在多个平台上验证 （ Linux, Mac OS X, Windows, Cygwin, Windows CE, and Symbian ）。是一个基于 xUnit 构架的测试框架。

　　相对与CxxUnit通过脚本语言扫描代码的方式，GTest则是通过C++自身的方式生成测试代码。和cxxtest来说两种实现方式各有优势，CxxTest相对来说初期配置比较麻烦，测试用例写起来简单。GTest功能相对CxxTest更强大。

　　Google C++ Mocking Framework 简称“Gmock”，Gmock很强大的 测试工具 ，它从另一种思路，对GTest难以测试的代码进行测试。它本身不是一个测试框架，它需要一个测试框架来运行测试。

　　Gmock是Google 公司于 2008 年发布的用于 单元测试 工具，且遵循 New BSD License （可用作商业用途）的 开源 项目，并且 Gmock 可以支持绝大多数大家所熟知的平台。

　　Gmock官方网页：http://code.google.com/p/googlemock/。

　　GTest官方网页：http://code.google.com/p/googletest/。

　　4、GTest（Google C++ Testing Framework）

　　上面的测试驱动示例完整的表现了一个测试驱动开发的基本过程。测试用例通过断言来比较代码返回值是否正确。断言通过比较，会产生三种结果：成功，非致命失败和致命的失败。测试用例会根据程序逻辑执行所有的断言并记录返回值，但如果断言返回致命的失败，当前测试用例会被终止。

　　测试通过验证断言来检测代码的正确性，如果测试崩溃或者断言返回失败，那么代码就是有问题的。

　　一个测试案例包含一个或者多个测试，推荐将这些测试分组，每个分组被称为测试案例集合。这些分组反映了被测试代码的结构。当一个测试案例中的多个测试使用一个公用的对象或者子用例时，可以将它们放到一个测试固件中。

　　参考文献

　　[1] 测试驱动开发 Kent Beck 中国电力出版社 2004.4

　　[2]Gmock官方网页：http://code.google.com/p/googlemock/。

　　[3]GTest官方网页：http://code.google.com/p/googletest/。

　　[4]  开源软件 之道 蔡骏杰 电子工业出版社，2010.4