Catch2单元测试框架：进阶用法探索

Whoisbug

已于 2025-01-10 01:11:11 修改

阅读量658

点赞数 14

CC 4.0 BY-SA版权

分类专栏：单元测试文章标签：单元测试

于 2025-01-10 01:05:38 首次发布

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/Whoisbug/article/details/145045580

单元测试专栏收录该内容

5 篇文章

订阅专栏

在上一篇文章中，我们初步了解了Catch2单元测试框架，包括其基本概念、安装方法以及如何编写简单的测试用例。今天，我们将深入探索Catch2的一些进阶用法，帮助你更高效地使用这个强大的测试工具。

一、深入理解断言机制

断言是单元测试的核心部分，它用于验证代码的输出是否符合预期。在Catch2中，提供了丰富的断言宏，其中REQUIRE和CHECK是最常用的两个。

（一）REQUIRE断言

REQUIRE用于检查一个表达式是否为真。一旦REQUIRE断言失败，当前测试用例将立即终止执行，并输出详细的失败信息。例如：

TEST_CASE("REQUIRE example") {

int value = 10;

REQUIRE(value > 5);

// 如果上面的REQUIRE失败，下面的代码将不会执行

REQUIRE(value < 20);

}

在这个例子中，如果value > 5为假，测试用例将停止，不会执行第二个REQUIRE。

（二）CHECK断言

与REQUIRE不同，CHECK断言失败时，测试用例不会立即终止，而是继续执行后续的代码。这在需要对多个条件进行独立检查时非常有用。例如：

TEST_CASE("CHECK example") {

int value = 10;

CHECK(value > 5);

CHECK(value < 20);

// 即使上面的某个CHECK失败，下面的代码仍会执行

CHECK(value % 2 == 0);

}

通过这个例子可以看到，CHECK可以让我们在一个测试用例中对多个条件进行检查，而不会因为一个条件失败而中断整个测试用例的执行。

二、使用测试夹具（Test Fixtures）

测试夹具是在多个测试用例中需要重复使用的初始化和清理代码。在Catch2中，使用测试夹具可以提高测试的复用性和效率。

（一）定义测试夹具

我们可以通过继承Catch::TestFixture类来定义一个测试夹具。例如，假设我们有一个需要连接数据库的测试场景：

#include <catch2/catch.hpp>

#include <sqlite3.h>

class DatabaseFixture : public Catch::TestFixture {

public:

sqlite3* db;

DatabaseFixture() {

int rc = sqlite3_open(":memory:", &db);

REQUIRE(rc == SQLITE_OK);

}

~DatabaseFixture() {

sqlite3_close(db);

}

};

在这个例子中，DatabaseFixture类继承自Catch::TestFixture，在构造函数中打开一个内存数据库，在析构函数中关闭数据库。

（二）在测试用例中使用测试夹具

定义好测试夹具后，我们可以在测试用例中使用它。例如：

TEST_CASE_METHOD(DatabaseFixture, "Test database insert") {

char* errmsg = nullptr;

const char* sql = "INSERT INTO my_table (col1) VALUES ('test')";

int rc = sqlite3_exec(db, sql, nullptr, nullptr, &errmsg);

REQUIRE(rc == SQLITE_OK);

if (errmsg) {

sqlite3_free(errmsg);

}

}

这里使用TEST_CASE_METHOD宏来定义测试用例，它接受两个参数，第一个参数是测试夹具类，第二个参数是测试用例名称。通过这种方式，每个使用该测试夹具的测试用例都会在执行前进行夹具的初始化（构造函数），在执行后进行清理（析构函数）。

三、测试标签（Test Tags）功能

测试标签可以帮助我们对测试用例进行分类和筛选，方便在不同场景下有针对性地执行测试。

（一）给测试用例添加标签

在定义测试用例时，可以通过TEST_CASE宏的第二个参数添加标签。例如：

TEST_CASE("Performance test", "[performance][slow]") {

// 测试代码

}

这里给测试用例添加了performance和slow两个标签。

（二）使用标签筛选测试用例

在运行测试时，可以通过命令行参数来指定要运行的测试用例标签。例如，只运行带有performance标签的测试用例，可以在命令行中输入：

./test_executable --tags=performance

这样，只有带有performance标签的测试用例才会被执行，其他测试用例将被跳过。

四、在测试中处理异常

在实际的代码中，我们经常会遇到可能抛出异常的情况。在Catch2中，也提供了相应的工具来处理异常。

（一）使用REQUIRE_THROWS断言

REQUIRE_THROWS用于检查一段代码是否会抛出指定类型的异常。例如：


#include <stdexcept>

TEST_CASE("Exception test") {

auto func = []() {

throw std::runtime_error("Test exception");

};

REQUIRE_THROWS_AS(func(), std::runtime_error);

}

在这个例子中，func函数会抛出一个std::runtime_error异常，REQUIRE_THROWS_AS断言检查func函数是否会抛出std::runtime_error类型的异常。如果抛出的异常类型与预期不符，测试用例将失败。

（二）使用REQUIRE_NOTHROW断言

REQUIRE_NOTHROW则用于检查一段代码是否不会抛出异常。例如：


TEST_CASE("No exception test") {

auto func = []() {

// 正常的函数逻辑

};

REQUIRE_NOTHROW(func());

}

通过这个断言，我们可以确保函数在正常情况下不会抛出异常。

五、总结

通过本文，我们深入探讨了Catch2单元测试框架的一些进阶用法，包括断言机制的深入理解、测试夹具的使用、测试标签功能以及异常处理。这些进阶特性将帮助你编写更全面、更高效的单元测试，进一步提高代码的质量和可靠性。在后续的文章中，我们将结合实际项目案例，探讨Catch2在实际项目中的应用。