单元测试作业指导系列讲座之一

2019-11-17 04:51:07

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供稿：网友

　　这是我以前任项目经理时，编写的关于单元测试方面的作业指导书，针对多种开发环境叙述怎么进行单元测试以及环境配置，现在整理了一下。应该对大家有所帮助。

　　这是第一部分，主要针对C和C++项目的(包括了Windows环境和linux环境)，下部分将针对java及J2EE项目。

　　1. 目的

　　为了减少代码中的错误数量，减少调试所花的时间和精力，改善软件质量，减少开发和维护的时间和成本。

　　2. 适用范围

　　适用于C及C++的所有产品。

　　3. 适用内容

　　3.1 C++标准

　　3.1.1测试环境使用Visual C++，Windows窗口应用程序

　　3.1.1.1前题：使用CppUnit1.6.2版，解压后，路径为x://cppunit-1.6.2；

　　在工程文件中配置测试框架使用环境：加入执行头文件的路径x://cppunit-1.6.2/include，加入导入库文件的路径x://cppunit-1.6.2/lib；

　　配置DEBUG（测试）版环境：

　　加入需要链接的静态测试框模块testrunnercd.lib（运行测试用例的选择对话框）和cppunitcd.lib（测试框架）；

　　加入测试Add-ins，库名为x://cppunit-1.6.2/lib/TestRunnerDSPlugInD.dll；

　　在PRoject Settings/C++/C++ Language中启用RTTI；

　　3.1.1.2建立测试用例：

　　1、以类名加前辍“Test”命名测试单元文件名，比如“CMabString”类的类文件名为MabString.cpp，则测试单元文件命名为TestMabString.cpp；

　　2、加入测试框架头文件以及要测试的单元头文件，以TestMabString为例：

　　头文件：testmabstring.h

#ifndef CPP_UNIT_TestNode_H
#define CPP_UNIT_TestNode_H
//包含测试框架的头文件
#include <cppunit/TestCase.h>
#include <cppunit/extensions/HelperMacros.h>
//包含被测试单元的头文件
#include "mabstring.h"
//派生测试框架的测试用例类
class TestMabString : public CppUnit::TestCase
{
　//定义测试用例列表，此列表将出现在运行测试用例的选择对话框中
　CPPUNIT_TEST_SUITE( TestMabString );
　CPPUNIT_TEST( FindByName );
　CPPUNIT_TEST_SUITE_END();

　protected:
　//
　CMabString m_MabStr;
　public:
　　//用例初始化，可作为桩函数
　　void setUp ();
　　//用例析构
　　void tearDown();
　protected:
　　//测试用例
　　void FindByName (void);
};

#endif

类文件：testmabstring.cpp

#include "TestMabString.h"
#include "iostream.h"
#include "strstrea.h"

//注册本测试单元

CPPUNIT_TEST_SUITE_REGISTRATION( TestMabString );

//定义测试用例

void TestMabString::FindByName ()
{
　//功能性测试，属黑盒测试
　//normal test
　//条件及错误测试，属白盒测试
　//extra test,
　//例外测试，属白盒测试
　//exception test,

　bool bRet=false;
　try{
　　//put the exception code here...
　}
　//catch(CXXX& e)
　catch(...)
　{
　　bRet=true;
　}
　CPPUNIT_ASSERT(bRet);
　//由于并不能够执行所有单元测试应该执行的路径，比如CMabString是从CString
　//类中派生出来的，而可能CMabString中的Find只简单调用了CString中的Find方法，//所以并不需要测试；
　//在此处说明所有不用测试的路径；
　//other test, see the ...
}

void TestMabString::setUp ()
{
　//开始测试前的初始代码
　m_pNode=new Node();
}

void TestMabString::tearDown()
{
　//测试结束代码
　if(m_pNode)
　　delete m_pNode;
}

　　3、在启动程序中加入以下代码，以便运行“测试用例选择”对话框：

#ifdef _DEBUG

//包括测试头文件

#include <msvc6/testrunner/TestRunner.h>

#include <cppunit/extensions/TestFactoryRegistry.h>

static AFX_EXTENSION_MODULE extTestRunner;

#endif

//以下为测试代码，此部分测试不会出现在发布版中

#ifdef _DEBUG

TestRunner runner;

runner.addTest ( CppUnit::TestFactoryRegistry::getRegistry().makeTest() );

runner.run ();

#endif
　　4、制作发行版

　　发行版需要做以下工作：

　　将Project的属性设置为Release（这将自动去除_DEBUG的声明）；

　　从工程项目中去掉测试文件（即带有test前辍的文件）；

　　3.1.2测试环境使用Visual C++，Windows非窗口应用程序

　　3.1.2.1前题：使用CppUnit1.6.2版，解压后，路径为x://cppunit-1.6.2；

　　在工程文件中配置测试框架使用环境：加入执行头文件的路径x://cppunit-1.6.2/include，加入导入库文件的路径x://cppunit-1.6.2/lib；

　　配置DEBUG（测试）版环境：

　　加入需要链接的静态测试框模块cppunitcd.lib（测试框架）；

　　在Project Settings/C++/C++ Language中启用RTTI；

　　3.1.2.2建立测试用例：

　　1、以类名加前辍“Test”命名测试单元文件名，比如“CMabString”类的类文件名为MabString.cpp，则测试单元文件命名为TestMabString.cpp；

　　2、加入测试框架头文件以及要测试的单元头文件，以TestMabString为例：

　　头文件：testmabstring.h

　　3、测试示例同上；

　　3.2 C标准

　　3.2.1测试环境使用gcc，Linux非窗口应用程序

　　前题：使用check0.8.0版，解压后，路径为/xx/check-0.8.0；

　　配置测试框架使用环境（我建议采用标准组织推荐的使用Autoconf和Automake来生成配置文件configure和Makefile，因为使用它们可以建立符合国际标准的configure脚本和Makefile文件，并且可以有效的建立压缩包和方便分发必需的文件（也方便在发行版中去除测试用例文件）：

　　l 首先需编写configure.in文件，此文件用于Autoconf生成configure可执行脚本；configure.in的框架大致如下：

　　dnl 此文件用于生成configure脚本，

　　dnl AC_INIT的xxxx.h参数代表本目录下一个有效的文件名

　　AC_INIT(xxxx.h)

　　dnl AM_INIT_AUTOMAKE的两个参数分别是生成应用程序的版本及版本号,

　　dnl 可能有些版本的Autoconf和Automake不支持此宏

　　AM_INIT_AUTOMAKE(xxxx, x.x)

　　dnl 以下为编译依靠的检测

　　dnl Checks for programs.

　　AC_PROG_AWK

　　AC_PROG_CC

　　AC_PROG_INSTALL

　　AC_PROG_LN_S

　　dnl Checks for libraries.

　　AC_CHECK_LIB(check,suite_create)

　　dnl Checks for header files.

　　AM_CONFIG_HEADER(config.h)

　　dnl Checks for typedefs, strUCtures, and compiler characteristics.

　　dnl Checks for library functions.

　　dnl 将Automake生成的Makefile.in文件输出为Makefile文件

　　AC_OUTPUT(Makefile)

　　(提示：autoscan可以生成configure.in文件的基本框架，但很基本，可其生成的configure.scan文件的基础补充，然后更名为configure.in)

　　l 编写Makefile.am文件，用于Automake生成Makefile.in文件，Makefile.am文件的大致框架如下：(其中xxxx为应用程序文件名，比如program.c文件的测试程序文件名我建议为check_program.c；)

TESTS = check_xxxx

noinst_PROGRAMS=check_xxxx

frame_path=xx/check-0.8.0

xxxx_docs =/

srcfilelist_1/

srcfilelist_2/

......./

.....

xxxx_SOURCES=/

srcfilelist_1/

srcfilelist_2/

.......

EXTRA_DIST = $(xxxx_docs)
INCLUDES = -I$(frame_path)/src -I$(other_path)/include

LDADD= /$(frame_path)/src/libcheck.a

CLEANFILES=*.*~
　　（Makefile.am有很许多标记，可以参阅相应文档。但常用的如：noinst_PROGRAMS为生成的可执行文件，xxxx_SOURCES（应用程序名加后辍_SOURCES）为源文件列表，EXTRA_DIST为发布程序时不需要的文件列表(用此方法可以将测试文件去掉)，INCLUDES为要包含的头文件路径，check的头文件位置在其安装目录下的src中；LDADD为要链接的库文件名，libcheck.a为check测试框架的库文件；）

　　使用Automake –a –-foreign来生成Makefile.in文件，--foreign是为了生成几个外部文件如install.sh等，假如已有这些文件则可以省略这个参数；

　　使用Autoconf来生成configure执行脚本；然后执行./configure来生成Makefile文件；

　　执行make来生成可执行程序；

　　3.2.2 建立测试用例：

　　1、以程序文件名加前辍“check_”命名测试单元文件名，比如money.c文件的测试单元文件命名为check_money.c；

　　2、加入测试框架头文件以及要测试的单元头文件，以check_money为例：

　　头文件：money.h；源文件：money.c；测试单元文件：check_money.c：

　　测试文件框架如下：

#include <stdlib.h>

#include <check.h>

#include "money.h"

/*建立必要的测试变量，Money为money.h中定义的结构struct money*/

Money *five_dollars;

/*单元测试初始化函数*/

void setup (void)

{

five_dollars = money_create(5, "USD");

}

/*单元测试结束函数*/

void teardown (void)

{

money_free (five_dollars);

}

/*单元测试用例，用例名为test_create*/

/*test functions: money_amout()*/

START_TEST(test_create)

{

/*功能性测试，属黑盒测试*/

/*normal test*/

fail_unless (money_amount(five_dollars) = = 5,

"Amount not set correctly on creation");

fail_unless (strcmp(money_currency(five_dollars),"USD") = = 0,

"Currency not set correctly on creation");

/*条件及错误路径测试，属白盒测试*/

/*extra test*/

}

END_TEST

/*单元测试用例，用例名为test_net_create*/

START_TEST(test_neg_create)

{

Money *m = money_create(-1, "USD");

fail_unless (m = = NULL, "NULL should be returned on attempt to create with a negative amount");

}

END_TEST

/*单元测试用例，用例名为test_net_create*/

START_TEST(test_zero_create)

{

Money *m = money_create(0, "USD");

fail_unless (money_amount(m) = = 0,

"Zero is a valid amount of money");

}

END_TEST

/*单元测试组装，将所有单元测试组装到一个“箱子”里面，“箱子”名为Money*/

Suite *money_suite (void)

{

Suite *s = suite_create("Money");

/*测试用例分组*/

TCase *tc_core = tcase_create("Core");

TCase *tc_limits = tcase_create("Limits");

/*将分组加入“箱子”

suite_add_tcase (s, tc_core);

suite_add_tcase (s, tc_limits);

/*分别将不同用例加入分组*/

tcase_add_test (tc_core, test_create);

tcase_add_checked_fixture (tc_core, setup, teardown); /*此用例注册初始化和结束函数*/

/*以下用例将不注册初始化和结束函数*/

tcase_add_test (tc_limits, test_neg_create);

tcase_add_test (tc_limits, test_zero_create);

return s;

}

/*执行测试用例*/

int main (void)

{

int nf;

Suite *s = money_suite();

SRunner *sr = srunner_create(s);

srunner_run_all (sr, CK_NORMAL);

nf = srunner_ntests_failed(sr);

srunner_free(sr);

suite_free(s);

return (nf == 0) ? EXIT_SUCCESS : EXIT_FAILURE;

}

　　3.2.3 制作发行版：

　　制作发行版只须配置另外一份Makefile.am，在此文件中的源文件列表加入执行主体，即应用程序包含main函数的文件；也可在制作测试版的Makefile.am中加入发行版的配置，这样就可以直接生成测试版程序和发行版程序。

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