Catch2项目中的测试用例与章节详解-优快云博客

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Catch2项目中的测试用例与章节详解

Catch2 项目地址: https://gitcode.com/gh_mirrors/cat/Catch2

引言

Catch2作为一款现代C++测试框架，提供了灵活而强大的测试组织方式。与传统的xUnit风格不同，Catch2采用了独特的测试用例和章节结构，使得测试代码更加清晰、可读性更强。本文将深入解析Catch2中的测试用例组织方式，包括基本结构、标签系统、BDD风格测试以及参数化测试等高级特性。

基本测试结构

TEST_CASE宏

TEST_CASE是Catch2中最基本的测试单元定义方式，语法如下：

TEST_CASE("测试名称" [, "[标签]"])

测试名称是任意字符串，用于描述测试内容。标签是可选的，用于对测试进行分类和筛选。

SECTION宏

SECTION允许在测试用例中创建嵌套的测试章节：

SECTION("章节名称" [, "章节描述"])

章节名称用于简短描述，而章节描述可以提供更详细的说明。章节可以无限嵌套，形成测试的层次结构。

标签系统

基本标签使用

标签是Catch2中强大的测试组织工具，允许为测试添加任意数量的分类标记：

TEST_CASE("测试A", "[widget]") {}
TEST_CASE("测试B", "[widget][gadget]") {}

标签可以用于筛选测试：

[widget]：选择所有带有该标签的测试
[widget][gadget]：选择同时带有这两个标签的测试
[widget],[gadget]：选择带有任一标签的测试

特殊标签

Catch2定义了一些具有特殊含义的标签：

[.]：隐藏标签，默认不运行
[!throws]：标记可能抛出异常的测试
[!mayfail]：允许测试失败而不影响整体结果
[!shouldfail]：预期失败的测试
[!nonportable]：平台相关行为测试
[!benchmark]：基准测试标记

标签别名

对于复杂的标签表达式，可以定义别名简化使用：

CATCH_REGISTER_TAG_ALIAS("[@nhf]", "[failing]~[.]")

别名必须以@开头，可以代表复杂的标签组合逻辑。

BDD风格测试

Catch2支持行为驱动开发(BDD)风格的测试语法，使测试更接近自然语言描述：

基本结构

SCENARIO("场景描述") {
    GIVEN("初始条件") {
        WHEN("发生某个事件") {
            THEN("验证预期结果") {}
        }
    }
}

扩展结构

对于复杂场景，可以使用AND_前缀的宏：

SCENARIO("复杂场景") {
    GIVEN("初始条件") {
        AND_GIVEN("附加条件") {
            WHEN("第一个事件") {
                THEN("第一个结果") {}
            }
            AND_WHEN("第二个事件") {
                THEN("第二个结果") {}
            }
        }
    }
}

参数化测试

Catch2提供了多种参数化测试方式，支持类型和值参数化。

类型参数化测试

基本类型参数化：

TEMPLATE_TEST_CASE("模板测试", "[template]", int, float, std::string) {
    std::vector<TestType> v;
    // 测试代码
}

产品类型参数化：

TEMPLATE_PRODUCT_TEST_CASE("产品测试", "[template][product]", 
    (std::vector, std::list), (int, float)) {
    TestType container;
    // 测试代码
}

类型列表测试：

using MyTypes = std::tuple<int, float, char>;
TEMPLATE_LIST_TEST_CASE("列表测试", "[template][list]", MyTypes) {
    REQUIRE(sizeof(TestType) > 0);
}

签名参数化测试

对于需要模板参数签名的复杂场景：

TEMPLATE_TEST_CASE_SIG("签名测试", "[template][sig]",
    ((typename T, int Size), T, Size), (int, 5), (float, 10)) {
    std::array<T, Size> arr;
    REQUIRE(arr.size() == Size);
}