gtest 单元测试框架的使用

• 一、gtest的优点
• 二、gtest开发框架的搭建
• 三、示例程序

一、gtest的优点

• 测试应该是独立的、可重复的。一个测试的结果不应该作为另一个测试的前提。GTest中每个测试运行在独立的对象中。如果某个测试失败了，可以单独地调试它。
• 测试应该是有清晰的结构的。GTest的测试有很好的组织结构，易于维护。
• 测试应该是可移植和可复用的。有很多代码是不依赖平台的，因此它们的测试也需要不依赖于平台。GTest可以在多种操作系统、多种编译器下工作，有很好的可移植性。
• 测试失败时，应该给出尽可能详尽的信息。GTest在遇到失败时并不停止接下来的测试，而且还可以选择使用非终止的失败来继续执行当前的测试。这样一次可以测试尽可能多的问题。
• 测试框架应该避免让开发者维护测试框架相关的东西。GTest可以自动识别定义的全部测试，测试人员无需一一列举它们。
• 测试应该够快。GTest在满足测试独立的前提下，允许复用共享数据，它们只需创建一次。
• GTest采用的是xUnit架构，这和JUnit、PyUnit很类似，所以上手非常快。

二、gtest开发框架的搭建

gtest下载链接：Google-gtest

1. 切换权限至root
2. 执行命令下载gtest：git clone https://github.com/google/googletest.git
3. 下载成功后切换至googletest目录
4. 执行命令：cmake .
5. make
   如果此过程报错，可在CMakeLists.txt中添加如下语句再从第3步开始执行：SET(CMAKE_CXX_FLAGS “-std=c++11”)
6. 在lib目录下会生成如下文件：libgmock.a libgmock_main.a libgtest.a libgtest_main.a
7. 执行以下命令，完成安装：make install

三、示例程序

需要对如下程序进行gtest测试：

1. 头文件(文件名：header.h)如下：

#ifndef _HEADER_H_
#define _HEADER_H_

// 计算阶乘
// 返回值：
//        n < 0: 返回-1
//        n == 0 || n == 1: 返回1
//        n > 1: 返回阶乘结果
int factorial(int n);

// 判断 n 是否是素数
// 返回值：
//        是素数：true
//        不是素数：false
bool isPrime(int n);

#endif  // !_HEADER_H_

2. 以上头文件(文件名：header.cc)的实现如下：

#include "header.h"

int factorial(int n) {
    if(n < 0) { return -1; }

    if(n == 1) { return 1; }

    int result = 1;
    for(int i = 1; i <= n; ++i) {
        result *= i;
    }

    return result;
}

bool isPrime(int n) {
    if(n < 2) { return false; }

    if(n == 2) { return true; }

    for(int i = 2; i < n / 2; ++i) {
        if(n % 2 == 0) { return false; }
    }

    return true;
}

3. gtest测试文件(文件名：header_unittest.cc)如下(带main函数)：

#include <limits.h>
#include "header.h"
#include <gtest/gtest.h>

namespace {

	// header.h factorial 阶乘函数测试
	/******************************************************************
	 * 说明：
	 * 1. TEST() - gtest的测试宏
	 * 2. FactorialTest - 测试套的名字
	 * 3. Negative - 测试用例名称
	 * 4. EXPECT_EQ、EXPECT_FALSE等是gtest提供的测试断言；例如：EXPECT_EQ(-1,factorial(-1))表示-1和factorial(-1)的值是相等的，如果最后的结果的确相等则成功，否则失败。
	*******************************************************************/
	TEST(FactorialTest, Negative) {
	    EXPECT_EQ(-1, factorial(-1)); // factorial
	    EXPECT_EQ(-1, factorial(-2));
	    EXPECT_EQ(-1, factorial(-3));
	    EXPECT_EQ(-1, factorial(-10));
	    EXPECT_EQ(-1, factorial(-2147483648));
	}
	
	TEST(FactorialTest, Zero) {
	    EXPECT_EQ(1, factorial(0));
	}
	
	TEST(FactorialTest, Positive) {
	    EXPECT_EQ(1, factorial(1));
	    EXPECT_EQ(2, factorial(2));
	    EXPECT_EQ(120, factorial(5));
	    EXPECT_EQ(3628800, factorial(10));
	}
	
	// header.h isPrime 判断是否是素数
	TEST(PrimeTest, Negative) {
	    EXPECT_FALSE(isPrime(-1));
	    EXPECT_FALSE(isPrime(-100));
	}
	
	TEST(PrimeTest, ZERO) {
	    EXPECT_FALSE(isPrime(0));
	}
	
	TEST(PrimeTest, Positive) {
	    EXPECT_FALSE(isPrime(1));
	
	    EXPECT_TRUE(isPrime(2));
	    EXPECT_TRUE(isPrime(3));
	    EXPECT_FALSE(isPrime(100));
	}

}

int main(int argc, char **argv) {
    testing::InitGoogleTest(&argc, argv);
    return RUN_ALL_TESTS();
}

编译命令如下：g++ header_unittest.cc header.cc -lgtest -std=c++11 -lpthread -o unittest

4. gtest测试文件(文件名：header_unittest_1.cc)实现如下(不带main函数)：

#include <limits.h>
#include "header.h"
#include <gtest/gtest.h>

namespace {
	
	// header.h factorial 阶乘函数测试
	/******************************************************************
	 * 说明：
	 * 1. TEST() - gtest的测试宏
	 * 2. FactorialTest - 测试套的名字
	 * 3. Negative - 测试用例名称
	 * 4. EXPECT_EQ、EXPECT_FALSE等是gtest提供的测试断言；例如：EXPECT_EQ(-1,factorial(-1))表示-1和factorial(-1)的值是相等的，如果最后的结果的确相等则成功，否则失败。
	*******************************************************************/
	TEST(FactorialTest, Negative) {
	    EXPECT_EQ(-1, factorial(-1)); // factorial
	    EXPECT_EQ(-1, factorial(-2));
	    EXPECT_EQ(-1, factorial(-3));
	    EXPECT_EQ(-1, factorial(-10));
	    EXPECT_EQ(-1, factorial(-2147483648));
	}
	
	TEST(FactorialTest, Zero) {
	    EXPECT_EQ(1, factorial(0));
	}
	
	TEST(FactorialTest, Positive) {
	    EXPECT_EQ(1, factorial(1));
	    EXPECT_EQ(2, factorial(2));
	    EXPECT_EQ(120, factorial(5));
	    EXPECT_EQ(3628800, factorial(10));
	}
	
	// header.h isPrime 判断是否是素数
	TEST(PrimeTest, Negative) {
	    EXPECT_FALSE(isPrime(-1));
	    EXPECT_FALSE(isPrime(-100));
	}
	
	TEST(PrimeTest, ZERO) {
	    EXPECT_FALSE(isPrime(0));
	}
	
	TEST(PrimeTest, Positive) {
	    EXPECT_FALSE(isPrime(1));
	
	    EXPECT_TRUE(isPrime(2));
	    EXPECT_TRUE(isPrime(3));
	    EXPECT_FALSE(isPrime(100));
	}

}

编译命令如下：g++ header_unittest_1.cc header.cc -lgtest -std=c++11 -lgtest_main -lpthread -o unittest