单元测试工具 GTest 介绍+快速入门-优快云博客

一、GTest介绍

1.1 测试用例（Test Case）和测试（Test）:

TEST()：宏，用于定义一个独立的测试。
测试套件名（Test Suite Name）：逻辑上的一组相关测试的集合（例如，LinkedListTest, MathUtilsTest）。
测试名（Test Name）：单个测试的具体名称（例如，InsertAtHead, AdditionOverflows）。
语法： TEST(TestSuiteName, TestName) { ... test body ... }

1.2 断言（Assertions）:

ASSERT_*: 如果断言失败，当前函数会立即返回（ASSERT_EQ 失败后，后面的语句不会执行）。
- ASSERT_TRUE(condition): 验证条件为真。
- ASSERT_EQ(val1, val2): 验证两个值相等。
- ASSERT_STREQ(str1, str2): 验证两个 C 字符串相等。
- ASSERT_NE, ASSERT_LT, ASSERT_GE 等。
EXPECT_*: 如果断言失败，测试会继续运行，并最终报告所有失败。这通常更受欢迎，因为它能一次运行显示所有问题。
- EXPECT_TRUE(condition)
- EXPECT_EQ(val1, val2)
- EXPECT_STREQ(str1, str2)
- 等等。

1.3 测试固件（Test Fixtures）:

用于多个测试之间共享相同的配置和资源。对于测试需要初始化/清理的 C 结构体非常有用。

创建一个继承自 ::testing::Test 的类。
在类中定义你需要共享的变量（例如，一个 struct MyStruct*）。
重写 SetUp() 方法（类似构造函数）进行初始化。
重写 TearDown() 方法（类似析构函数）进行清理。
使用 TEST_F() 宏来编写测试，它可以访问 fixture 中的成员。

1.4 打桩方法：链接时打桩（最常用、最推荐）

不将真实的实现文件编译并链接到测试可执行文件中。
在你的测试文件（test_database.cpp）中，重新定义（rewrite） 你需要打桩的函数。
可能遇到的问题：函数重定义，解决方法：链接装饰器（推荐）：在打桩函数前加前缀__wrap_，在测试文件对应的CMakeLists.txt文件中添加：

target_link_options(target PRIVATE 
    # "LINKER:--allow-multiple-definition"
    "LINKER:--wrap=打桩函数名称"
)

打桩函数模板（可选，用于需要精确返回值，通过队列实现）：

template <typename T>
class IgnoreAndReturn_Mock {
public:
    std::queue<T> returnValues;
    int callCount;
    
    // 重置mock状态
    void reset() {
        while (!returnValues.empty()) returnValues.pop();
        callCount = 0;
    }
    
    // 设置返回值序列
    void setReturnSequence(const std::vector<T>& values) {
        reset();
        for (const T& val : values) {
            returnValues.push(val);
        }
    }
};

打桩模板类使用方法：

//创建打桩模板类对象
IgnoreAndReturn_Mock<bool> test_Mock;
//桩函数
extern "C" bool __wrap_test() {
    if (test_Mock.returnValues.empty()) {
        ADD_FAILURE() << "error,returnValues is empty";
    }
    test_Mock.callCount++;
    int result = test_Mock.returnValues.front();
    test_Mock.returnValues.pop();
    return result;  
}
//使用过程，在测试用例中调用被测函数前，先对桩模板对象进行重置和设置期望返回值序列
test_Mock.reset();
test_Mock.setReturnSequence({False,False,False,False,False,False});

1.5 对比Ceedling测试工具

核心区别：一体化框架 vs. 组合式组件

Ceedling：是一个一体化的、高度集成的测试框架和构建系统。它本身不是测试框架，而是一个用Ruby构建的“元工具”（metatool）。它集成了：
- Unity：一个极简的、纯C的单元测试框架（提供断言、测试运行）。
- CMock：一个强大的自动打桩（Mock）工具。
- CException：可选，用于异常处理。
  Ceedling为你安排好了一切：目录结构、构建过程（调用底层的GCC等编译器）、运行测试、生成报告。你只需要遵循它的规则。
Gtest：是Google开发的一个功能强大的C++单元测试框架。它专注于一件事：提供丰富的断言、测试固件、组织测试用例。它不处理C语言的打桩（你需要自己手动或借助其他工具），也不强制规定你的项目结构或构建系统（通常与CMake/Makefile结合使用）。