单元测试总结

对于单元测试，使用Gtest、Gmock 等工具提升代码覆盖率学习总结。

Unitest

代码覆盖率（Code coverage）是软件测试中的一种度量，描述程序中源代码被测试的比例和程度，所得比例称为代码覆盖率。

单元测试主要包括三方面测试：行覆盖，分支覆盖，功能覆盖：

行覆盖 = 已执行的语句数目 / 所有语句的总数目 * 100%；

分支覆盖 = 已执行的分支数目 / 分支总数目 * 100%；

功能覆盖 = 已执行的功能数目 /功能总数目 * 100%；

Google Test

Google Test 是一个测试框架，允许开发人员在 C++中编写和运行单元测试。它是由 Google 开发的，作为其开源软件项目的一部分，现在在软件开发社区中被广泛使用。Google Test 提供了一种简单高效的方法来为代码的单个单元编写测试，例如类或函数，并验证它们是否正确。它还提供了报告测试结果和管理测试套件的工具。

GTest、Gmock

标题	GTest、Gmock 学习
简介	GTest 和 Gmock 是 Google 开发的一套 C++测试框架，用于单元测试和模拟对象。它们可以帮助您编写可重复、可靠和可扩展的测试用例，并简化代码的调试。本文档将介绍如何使用 GTest 和 Gmock 进行单元测试和对象模拟。
使用 GTest 进行单元测试	1. 创建 GTest 项目：使用 CMake 或其他构建系统创建一个 GTest 项目，并在您的代码中包含 GTest 头文件和库文件。 2. 编写测试用例：定义一个公共的测试函数，并使用 GTest 提供的断言和测试宏来编写测试用例。 3. 运行测试：使用 GTest 提供的命令行工具或集成开发环境（IDE）来运行测试用例。 4. 分析测试结果：检查测试用例的执行结果，并通过断言失败来定位代码中的问题。
使用 Gmock 进行对象模拟	1. 创建 Gmock 项目：使用 CMake 或其他构建系统创建一个 Gmock 项目，并在您的代码中包含 Gmock 头文件和库文件。 2. 定义模拟对象：创建一个继承自 Gmock 提供的 Mock 类的模拟对象，并定义其期望的行为。 3. 使用模拟对象进行测试：在测试用例中使用模拟对象代替实际的对象，并验证其行为是否符合预期。 4. 分析测试结果：检查模拟对象的行为是否符合预期，并通过模拟对象的回调函数来验证其内部逻辑。

断言

基本断言

失败时中断执行的断言	失败时不中断执行的断言	断言成功情况
ASSERT_TRUE(condition);	EXPECT_TRUE(condition);	condition为真
ASSERT_FALSE(condition);	EXPECT_FALSE(condition);	condition为假

普通比较型断言

失败时中断执行的断言	失败时不中断执行的断言	断言成功情况
ASSERT_EQ(val1, val2);	EXPECT_EQ(val1, val2);	val1 == val2
ASSERT_NE(val1, val2);	EXPECT_NE(val1, val2);	val1 != val2
ASSERT_LT(val1, val2);	EXPECT_LT(val1, val2);	val1 < val2
ASSERT_LE(val1, val2);	EXPECT_LE(val1, val2);	val1 <= val2
ASSERT_GT(val1, val2);	EXPECT_GT(val1, val2);	val1 > val2
ASSERT_GE(val1, val2);	EXPECT_GE(val1, val2);	val1 >= val2

C字符串比较型断言

　str1和str2是两个C字符串，以下断言对它们的值进行比较；如果要比较两个std::string对象，直接用之前 提到的EXPECT_NE，EXPECT_NE等。

失败时中断执行的断言	失败时不中断执行的断言	断言成功情况
ASSERT_STREQ(str1,str2);	EXPECT_STREQ(str1,str2);	这两个C字符串具有相同的内容
ASSERT_STRNE(str1,str2);	EXPECT_STRNE(str1,str2);	两个C字符串的内容不同
ASSERT_STRCASEEQ(str1,str2);	EXPECT_STRCASEEQ(str1,str2);	忽略大小写，两个C字符串的内容相同
ASSERT_STRCASENE(str1,str2);	EXPECT_STRCASENE(str1,str2)	忽略大小写，两个C字符串的内容不同

例如：char *str1 = "ABC";char *str2 = "ABC";，EXPECT_STREQ(str1, str2);断言通过， 因为它们的内容一样；而EXPECT_EQ(str1, str2);断言失败，因为它们的地址不一样。

注意：一个NULL指针和一个空字符串""是不同的。

浮点数比较型断言

　　val1和val2是两个浮点数，以下断言对其进行比较。

失败时中断执行的断言	失败时不中断执行的断言	断言成功情况
ASSERT_FLOAT_EQ(val1, val2);	EXPECT_FLOAT_EQ(val1, val2);	这两个float值几乎相等
ASSERT_DOUBLE_EQ(val1, val2);	EXPECT_DOUBLE_EQ(val1, val2);	这两个double值几乎相等

　　以下断言可以选择可接受的误差范围：

失败时中断执行的断言	失败时不中断执行的断言	断言成功情况
ASSERT_NEAR(val1, val2, abs_error);	EXPECT_NEAR(val1, val2, abs_error);	val1和val2的差的绝对值不超过abs_error

异常断言

这些断言验证一段代码是否抛出（或不抛出）给定类型的异常:

失败时中断执行的断言	失败时不中断执行的断言	断言成功情况
ASSERT_THROW(statement, exception_type);	EXPECT_THROW(statement, exception_type);	statement抛出给定类型的异常
ASSERT_ANY_THROW(statement);	EXPECT_ANY_THROW(statement);	statement抛出任何类型的异常
ASSERT_NO_THROW(statement);	EXPECT_NO_THROW(statement);	statement不抛出任何异常

分支覆盖率提升，主要涉及了模版、虚函数等。

SetUp() 和 TearDown() 确实是单元测试框架中的两个成员函数，这些功能常见于像 Google Test 这样的框架。这些函数通常用于测试用例或测试套件的设置（setup）和拆解（teardown）工作。让我们来看一下它们的用途：

SetUp()

函数 SetUp() 通常在每个测试用例之前自动执行。它的主要目的是为即将运行的测试用例准备测试环境。这可能涉及到：

• 初始化变量。
• 分配/构造测试所需的对象。
• 配置虚拟环境、设置预期值、打桩（stubbing）或模拟（mocking）。
• 打开需要的文件或数据库连接。

通过在 SetUp() 中做准备工作，可以确保每个测试用例启动时都具有清洁且一致的状态，从而使每个测试结果都是独立的。

TearDown()

函数 TearDown() 通常在每个测试用例执行完毕后自动执行。它用于清理 SetUp() 期间设置的状态。这可能包括：

• 释放 SetUp() 中分配的资源。
• 销毁构造的对象，释放内存。
• 关闭文件或数据库连接。
• 撤销测试中创建的任何变临时更改。

通过使用 TearDown() 清理，确保这次测试不会对后续的测试用例产生副作用，例如释放 SetUp() 中分配的任何动态内存，这有助于防止资源泄漏。

使用示例（以 Google Test 为例）

class MyTestFixture : public ::testing::Test {
protected:
    // 定义需要使用的成员变量和对象

    virtual void SetUp() override {
        // 设置代码
    }

    virtual void TearDown() override {
        // 清理代码
    }
};

// 使用测试用例
TEST_F(MyTestFixture, Test1) {
    // 这个测试会先运行 SetUp，然后是测试代码，最后运行 TearDown
}

在 Google Test 中，SetUp() 和 TearDown() 被定义在派生自 ::testing::Test 的测试套件类中，并且可以被重写以提供所需的功能。然后你可以使用 TEST_F 宏来写具体的测试用例。这里 F 指的是 Fixture，代指的就是上面定义的测试套件类 MyTestFixture。