GTest基础学习-04-第3个单元测试-测试夹具test fixture

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这篇来学习一下Gtest中更高级一些的特性test fixture，测试夹具的基本上使用。什么的场景需要使用到测试夹具呢？测试夹具是哪个宏，这篇来学习这个主题。

1.什么叫test fixture

什么是测试夹具，这个概念在任何xUnit系列的单元测试框架都会出现。一般是指，所有的测试用例都可以共享的步骤，例如初始化和事后清理操作，能提供这个功能的对象叫test fixture。

在test fixture是这样使用的，我们需要单独写一个类并且继承testing::Test，如果有必要都需要实现SetUp()和TearDown()函数，当然这两个至少有一个需要实现，不然我们不会去使用test fixture这个功能。在SetUp()函数中一般写一些初始化操作，例如测试对象的创建，对象的成员变量的初始化等，在TearDown()一般用来集中清除资源操作，例如销毁在SetUp()中创建的被测试对象。

2.测试夹具使用

sample03.h代码

#ifndef GTEST_SAMPLES_SAMPLE03_INL_H_ #define GTEST_SAMPLES_SAMPLE03_INL_H_ #include <stddef.h> // Queue类是一个简单的队列，内部是基于单链表实现 // // 元素数据类型必须支持拷贝构造 template <typename E> // E 是元素的类型。使用了模板类 class Queue; // QueueNode 是Queue对象中的一个结点, 存储元素E和指向下一个结点的指针 template <typename E> // E 是元素的类型。使用了模板类 class QueueNode { friend class Queue<E>; public: // 获取结点中的元素 const E& element() const { return element_; } // 获取下一个结点 QueueNode* next() { return next_; } const QueueNode* next() const { return next_; } private: // 创建一个结点，元素是参数element，下一个结点的指针设置为NULL explicit QueueNode(const E& an_element) : element_(an_element), next_(nullptr) {} // 这里禁用默认的赋值操作和构造 const QueueNode& operator = (const QueueNode&); QueueNode(const QueueNode&); E element_; QueueNode* next_; }; template <typename E> // E 是可以任意类型 class Queue { public: // 创建一个空的队列 Queue() : head_(nullptr), last_(nullptr), size_(0) {} // 析构函数 清空队列 ~Queue() { Clear(); } // 清空队列函数 void Clear() { if (size_ > 0) { // 1. 删除每一个结点 QueueNode<E>* node = head_; QueueNode<E>* next = node->next(); for (; ;) { delete node; node = next; if (node == nullptr) break; //跳槽循环在这行 next = node->next(); } // 2.重置成员变量，队列大小为0，头结点和尾结点都设置为空指针 head_ = last_ = nullptr; size_ = 0; } } // 获取队列元素个数 size_t Size() const { return size_; } // 获取队列头部元素, 如果队列为空返回NULL QueueNode<E>* Head() { return head_; } const QueueNode<E>* Head() const { return head_; } // 获取队列尾部元素, 如果队列为空返回NULL QueueNode<E>* Last() { return last_; } const QueueNode<E>* Last() const { return last_; } // 往队列尾部插入一个元素，使用拷贝构造创建这个元素并存储在队列中 //对队列中的元素所做的更改不会影响源对象，反之亦然。 void Enqueue(const E& element) { QueueNode<E>* new_node = new QueueNode<E>(element); if (size_ == 0) { head_ = last_ = new_node; size_ = 1; } else { last_->next_ = new_node; last_ = new_node; size_++; } } // 删除头部元素并返回这个元素，如果队列为空，返回NULL E* Dequeue() { if (size_ == 0) { return nullptr; } const QueueNode<E>* const old_head = head_; head_ = head_->next_; size_--; if (size_ == 0) { last_ = nullptr; } E* element = new E(old_head->element()); delete old_head; return element; } // 提供一个函数，遍历队列中每一元素，调用这个函数，返回结果存储在一个新的队列，源队列对象不受影响 template <typename F> Queue* Map(F function) const { Queue* new_queue = new Queue(); for (const QueueNode<E>* node = head_; node != nullptr; node = node->next_) { new_queue->Enqueue(function(node->element())); } return new_queue; } private: QueueNode<E>* head_; // 队列头结点 QueueNode<E>* last_; // 队列尾结点 size_t size_; // 队列元素个数 // 这里不允许复制队列. Queue(const Queue&); const Queue& operator = (const Queue&); }; #endif // GTEST_SAMPLES_SAMPLE03_INL_H_ 

TestSample03.cpp代码

//在这个例子中，我们使用Gtest中更高级一点的特性，叫test fixture, 一般翻译测试夹具 // // 测试夹具是用来放置对象和函数，并共享给所有的测试用例在一个测试cpp文件中 // 使用测试夹具能够避免测试代码重复，特别是哪些每个测试都需要用到的初始化和清除操作 // //测试从代码共享的意义上共享的是测试夹具，而不是数据共享。 //每个测试都有自己的最新副本夹具。 您不能期望一次测试修改的数据是传递给另一个测试，这是一个坏主意. // // 这么设计的原因是保持测试的独立性和可重复性 // 一个测试不能受其他的测试失败而导致失败 //如果一个测试依赖于另一个测试，这两个测试应该是被看作一个大的测试 // // 响应测试成功或失败的宏（例如 EXPECT_TRUE, FAIL, 等）需要知道当前的测试是什么 // 当Google test打印测试结果，如果遇到失败，打印结果会告诉失败是哪一个测试 //从技术上讲，这些宏会调用Test类的成员函数。 因此，您不能在全局函数中使用他们。 //这就是为什么您应该放置测试子例程在测试夹具中。 // #include "sample03.h" #include "gtest/gtest.h" namespace { // 想要使用测试夹具，需要定义一个类并继承testing::Test class QueueTestSmpl3 : public testing::Test { protected: // 这里使用保护关键字，成员都受访问保护，可以从子类中访问到父类受保护的成员 // 每个TEST宏的测试在开始运行之前都会调用virtual void SetUp() //应该实现这个SetUp()，例如一些变量初始化，如果用不到就不需要提供SetUp() void SetUp() override { q1_.Enqueue(1); q2_.Enqueue(2); q2_.Enqueue(3); } // 每个TEST宏的测试在结束之前都会调用virtual void TearDown() // 你应该定义在TearDown中做哪些清除操作，否则不应该提供这个TearDown函数 // // virtual void TearDown() { // } // 一个帮助函数，有些测试需要用到 static int Double(int n) { return 2 * n; } // 一个帮助函数，为了测试 Queue::Map(). void MapTester(const Queue<int> * q) { // 新建一个对象，队列中每一个元素都是q中元素的两倍大小 const Queue<int> * const new_q = q->Map(Double); // 确认新的队列大小和q是一样大 ASSERT_EQ(q->Size(), new_q->Size()); // 确认两个队列之间元素的关系 for (const QueueNode<int>*n1 = q->Head(), *n2 = new_q->Head(); n1 != nullptr; n1 = n1->next(), n2 = n2->next()) { EXPECT_EQ(2 * n1->element(), n2->element()); } delete new_q; } // 声明接下来你想用到的几个变量 Queue<int> q0_; Queue<int> q1_; Queue<int> q2_; }; // 当你有需要测试夹具（ fixture翻译为夹具），需要使用 TEST_F宏编写测试用例，不用TEST宏 // 测试默认构造函数 TEST_F(QueueTestSmpl3, DefaultConstructor) { // 可以访问元素使用TEST_IF EXPECT_EQ(0u, q0_.Size()); } // 测试 Dequeue(). TEST_F(QueueTestSmpl3, Dequeue) { int * n = q0_.Dequeue(); EXPECT_TRUE(n == nullptr); n = q1_.Dequeue(); ASSERT_TRUE(n != nullptr); EXPECT_EQ(1, *n); EXPECT_EQ(0u, q1_.Size()); delete n; n = q2_.Dequeue(); ASSERT_TRUE(n != nullptr); EXPECT_EQ(2, *n); EXPECT_EQ(1u, q2_.Size()); delete n; } // 测试函数Queue::Map() TEST_F(QueueTestSmpl3, Map) { MapTester(&q0_); MapTester(&q1_); MapTester(&q2_); } } // namespace 

在拷贝我的代码过程需要注意，我在每个cpp文件都右键-属性-预编译头中选择了不使用预编译头。

点击生成解决方案，查看gtest的运行输出结果

红圈这几个测试结果是本篇关于test fixture的用例运行结果，注意看倒数第3行，Global test environment tear-down，这个gtest在运行全部测试用例的时候，内部也使用了TearDown()这个机制。

3.总结

这篇重点是介绍学习test fixture的基本使用。被测试的对象是一个自定义的队列数据结构的MyQueue类。测试代码中用到了new开辟内存空间和delete删除内存空间，还有模板类的定义。

1.使用TEST_F(测试夹具名称，测试用例名称)

这个测试夹具名称一般就是我们在cpp文件中提前写的自定义类的名称，这个类是必须继承testing::Test

本篇就新使用到了几个测试断言宏

ASSERT_EQ //强断言 两个对象是否相等 ASSERT_TRUE //强断言，表达式或函数返回值是不是true 

这个看起来和前面的EXPECT_EQ和EXPECT_TRUE是一样的作用，很自然，我们就会去想ASSER和EXPECT有什么区别。

4.ASSERT和EXPECT的区别

我们在gtest中光标定位在ASSERT_TURE,按下键盘F12，可以看到定义这个方法的代码如下

        通过对比ASSERT_TRUE和EXPECT_TRUE中调用代码的实现，发现两个断言宏的根本区别是在于NONFATAL 和FATAL的区别。上面可以看到EXPECT是调用NONFATAL，而ASSERT是调用FATAL实现。在不继续看代码之前，我们先搞清楚FATAL这个英文单词的意思，翻译过来就是致命。也就是ASSERT走的是致命失败，而EXPECT走的是非致命失败。

        接着分别来看GTEST_NONFATAL_FAILURE_ 和GTEST_FATAL_FAILURE_的内部实现

上面我们点击右侧TestPartResult这个接口，点击F12。

马上就接近真相，通过红圈两个枚举的注释我们得到了答案。

ASSERT_TRUE ：如果失败，测试应该被终止

EXPECT_TRUE：如果失败，测试可以继续往下运行

根据这个结论，但是我们当前的水平不好写代码去验证，因为gtest的运行报告不会显示我们自己写的std::cout语句的打印数据。