c++ 測試框架簡介
中國論文網 http://www.xzbu.com/8/view-3693823.htm
關鍵詞：測試驅動開發 GTest Gmock
1、測試驅動簡介
測試驅動開發，英文全稱Test-Driven Development，簡稱TDD，是一種不同於傳統軟體開發流程的新型的開發方法。就是在明確要開發某個功能後，首先思考如何對這個功能進行測試，並完成測試程式碼的編寫，然後編寫相關的程式碼滿足這些測試用例。然後迴圈進行新增其他功能，直到完成全部功能的開發。
測試驅動開發的整個過程跟傳統的軟體開發過程有很大的區別，它的基本過程如下：
1) 明確當前要完成的功能。可以記錄成一個 TODO 列表。
2) 快速完成針對此功能的測試用例編寫。
3) 測試程式碼編譯不通過。
4) 編寫對應的功能程式碼。
5) 測試通過。
6) 對程式碼進行重構，並保證測試通過。
7) 迴圈完成所有功能的開發。
2、單元測試
傳統的單元測試
單元測試其實在各個行業被廣泛應用，舉個例子說生產線上生產電視機之前，必須會對每個元件都進行測試，如果連原件都是壞的，那麼生產出的電視也一定有質量問題。這些元件拼裝成電路板後也要進行測試，就是通過這一層層的測試保證才能生產出一個合格的產品。
而在傳統的軟體開發中，單元測試是白盒測試的一部分，測試人員編寫的一系列的測試程式碼，用於檢驗被測程式碼的一個很小的、很明確的功能是否正確。通常而言，一個單元測試是用於判斷某個特定條件（或者場景）下某個特定函式的行為。舉個例子：開發人員開發了一個列表功能的模組，測試用例就是像列表中新增一個值，然後測試是否能取出剛剛新增的值。或者刪除值，看看列表是否為空。
測試驅動中的單元測試
測試驅動開發，它要求在編寫某個功能的程式碼之前先編寫單元測試，然後只編寫使測試通過的功能程式碼，通過測試來推動整個開發的進行。這有助於編寫簡潔可用和高質量的程式碼，並加速開發過程。
舉個比較生動的例子，蓋房子的時候，工人師傅砌牆，會先用樁子拉上線，以使磚能壘的筆直，因為壘磚的時候都是以這根線為基準的。TDD就是這樣的原理，先寫測試程式碼，就像工人師傅先用樁子拉上線，然後編碼的時候以此為基準，只編寫符合這個測試的功能程式碼。而一個外行人壘牆，卻不知道拉線，而是直接把磚往上壘，壘了一些之後再看是否筆直，這時候可能會用一根線，量一下砌好的牆是否筆直，如果不直再進行校正，敲敲打打。
使用傳統的軟體開發過程就像這樣，先編碼，編碼完成之後才寫測試程式，以此檢驗已寫的程式碼是否正確，如果有錯誤再一點點修改。
你覺著應該先拉線再砌牆，還是先砌牆再拉線呢？如果你喜歡前者，那就轉入TDD陣營吧！
3、測試的應用框架簡介
C++語言接近組合語言，高效。編譯生成的目的碼質量高，程式執行效率高，一直是不可替代的語言。但C++語言過於底層，缺少一些高階語言的特性，導致C++上的測試驅動框架的實現各有優劣，沒有一個統治地位的測試驅動框架。在C++上的測試工具主要有CppTest，CxxTest和GTest這幾種。下面對這幾個測試框架進行簡單的介紹。
CppUnit
cppunit，這是一個與JUnit類似的框架，但這個框架很陳舊了，並且有著一些缺點。
CxxUnit
因為cppunit的多種缺陷，cppunit的鼻祖之一重寫了一套C/C++單元測試框架，這就是cxxtest。與cppunit相比，可以說cxxtest具有如下一些優點：不需要RTTI；不需要成員模板功能；不需要異常處理等。它完全是作為一套標頭檔案的集合而進行釋出的。另外由於cppunit帶有Make檔案, 所以只能用在主要的作業系統中，而應用到不常見作業系統中原始碼及Make檔案修改的工作量就會很大。cxxtest不帶Make檔案, 所以也可用於其他作業系統中，具有更好的可移植性和可用性。
當然cxxtest也有一些缺點，例如需要用到perl或者python對測試程式碼的標頭檔案進行文法掃描，生成可執行程式碼，準備工作比較麻煩。
Google C++ Testing Framework和Google C++ Mocking Framework
Google C++ Testing Framework簡稱“GTest”，是大名鼎鼎的Google的開源C++單元測試框架。它已經在多個平臺上驗證 （ Linux, Mac OS X, Windows, Cygwin, Windows CE, and Symbian ）。是一個基於 xUnit 構架的測試框架。
相對與CxxUnit通過指令碼語言掃描程式碼的方式，GTest則是通過C++自身的方式生成測試程式碼。和cxxtest來說兩種實現方式各有優勢，CxxTest相對來說初期配置比較麻煩，測試用例寫起來簡單。GTest功能相對CxxTest更強大。
Google C++ Mocking Framework 簡稱“Gmock”，Gmock很強大的測試工具，它從另一種思路，對GTest難以測試的程式碼進行測試。它本身不是一個測試框架，它需要一個測試框架來執行測試。
Gmock是Google 公司於 2008 年釋出的用於單元測試工具，且遵循 New BSD License （可用作商業用途）的開源專案，並且 Gmock 可以支援絕大多數大家所熟知的平臺。
Gmock官方網頁：http://code.google.com/p/googlemock/。
GTest官方網頁：http://code.google.com/p/googletest/。
4、GTest（Google C++ Testing Framework）
上面的測試驅動示例完整的表現了一個測試驅動開發的基本過程。測試用例通過斷言來比較程式碼返回值是否正確。斷言通過比較，會產生三種結果：成功，非致命失敗和致命的失敗。測試用例會根據程式邏輯執行所有的斷言並記錄返回值，但如果斷言返回致命的失敗，當前測試用例會被終止。
測試通過驗證斷言來檢測程式碼的正確性，如果測試崩潰或者斷言返回失敗，那麼程式碼就是有問題的。
一個測試案例包含一個或者多個測試，推薦將這些測試分組，每個分組被稱為測試案例集合。這些分組反映了被測試程式碼的結構。當一個測試案例中的多個測試使用一個公用的物件或者子用例時，可以將它們放到一個測試韌體中。
參考文獻
[1] 測試驅動開發 Kent Beck 中國電力出版社 2004.4
[2]Gmock官方網頁：http://code.google.com/p/googlemock/。
[3]GTest官方網頁：http://code.google.com/p/googletest/。
[4] 開源軟體之道 蔡駿傑 電子工業出版社，2010.4
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