googletest是一個用來寫C++單元測試的框架，它是跨平臺的，可應用在windows、linux、Mac等OS平臺上。下面，我來說明如何使用最新的1.6版本gtest寫自己的單元測試。
本文包括以下幾部分：1、獲取并編譯googletest（以下簡稱為gtest）；2、如何編寫單元測試用例；3、如何執行單元測試。4、google test內部是如何執行我們的單元測試用例的。
1. 獲取并編譯gtest
gtest試圖跨平臺，理論上，它就應該提供多個版本的binary包。但事實上，gtest只提供源碼和相應平臺的編譯方式，這是為什么呢？google的解釋是，我們在編譯出gtest時，有些獨特的工程很可能希望在編譯時加許多flag，把編譯的過程下放給用戶，可以讓用戶更靈活的處理。這個仁者見仁吧，反正也是免費的BSD權限。
源碼的獲取地址：http://code.google.com/p/googletest/
svn checkout
怎么編譯呢？
先進入gtest目錄（解壓gtest.zip包過程就不說了），執行以下兩行命令：
Changes for 1.6.0: * New feature: ADD_FAILURE_AT() for reporting a test failure at the
given source location -- useful for writing testing utilities.
。。。 。。。
* Bug fixes and implementation clean-ups.
* Potentially incompatible changes: disables the harmful 'make install'
command in autotools. |
就是最下面一行，make install禁用了，郁悶了吧？UNIX的習慣編譯方法：./configure;make;make install失靈了，只能說google比較有種，又開始挑戰用戶習慣了。
那么怎么編譯呢？
先進入gtest目錄（解壓gtest.zip包過程就不說了），執行以下兩行命令：
g++ -I./include -I./ -c ./src/gtest-all.cc
ar -rv libgtest.a gtest-all.o |
之后，生成了libgtest.a，這個就是我們要的東東了。以后寫自己的單元測試，就需要libgtest.a和gtest目錄下的include目錄，所以，這1文件1目錄我們需要拷貝到自己的工程中。
編譯完成后怎么驗證是否成功了呢？（相當不友好！）
cd ${GTEST_DIR}/make
make |
如果看到：
Running main() from gtest_main.cc
[==========] Running 6 tests from 2 test cases.
[----------] Global test environment set-up.
[----------] 3 tests from FactorialTest
[ RUN ] FactorialTest.Negative
[ OK ] FactorialTest.Negative (0 ms)
[ RUN ] FactorialTest.Zero
[ OK ] FactorialTest.Zero (0 ms)
[ RUN ] FactorialTest.Positive
[ OK ] FactorialTest.Positive (0 ms)
[----------] 3 tests from FactorialTest (0 ms total) [----------] 3 tests from IsPrimeTest
[ RUN ] IsPrimeTest.Negative
[ OK ] IsPrimeTest.Negative (0 ms)
[ RUN ] IsPrimeTest.Trivial
[ OK ] IsPrimeTest.Trivial (0 ms)
[ RUN ] IsPrimeTest.Positive
[ OK ] IsPrimeTest.Positive (0 ms)
[----------] 3 tests from IsPrimeTest (0 ms total) [----------] Global test environment tear-down
[==========] 6 tests from 2 test cases ran. (0 ms total)
[ PASSED ] 6 tests. |
那么證明編譯成功了。
2、如何編寫單元測試用例
以一個例子來說。我寫了一個開地址的哈希表，它有del/get/add三個主要方法需要測試。在測試的時候，很自然，我只希望構造一個哈希表對象，對之做許多種不同組合的操作，以驗證三個方法是否正常。所以，gtest提供的TEST方式我不會用，因為多個TEST不能共享同一份數據，而且還有初始化哈希表對象的過程呢。所以我用TEST_F方式。TEST_F是一個宏，TEST_F(classname, casename){}在函數體內去做具體的驗證。
上面是我要執行單元測試的類圖。那么，我需要寫一系列單元測試用例來測試這個類。用gtest，首先要聲明一個類，繼承自gtest里的Test類：
代碼很簡單：
class CHashTableTest : public ::testing::Test {
protected:
CHashTableTest():ht(100){ }
virtual void SetUp() {
key1 = "testkey1";
key2 = "testkey2";
} // virtual void TearDown() {}
CHashTable ht; string key1;
string key2;
}; |
然后開始寫測試用例，用例里可以直接使用上面類中的成員。
TEST_F(CHashTableTest, hashfunc)
{
CHashElement he; ASSERT_NE(\
ht.getHashKey((char*)key1.c_str(), key1.size(), 0),\
ht.getHashKey((char*)key2.c_str(), key2.size(), 0)); ASSERT_NE(\
ht.getHashKey((char*)key1.c_str(), key1.size(), 0),\
ht.getHashKey((char*)key1.c_str(), key1.size(), 1)); ASSERT_EQ(\
ht.getHashKey((char*)key1.c_str(), key1.size(), 0),\
ht.getHashKey((char*)key1.c_str(), key1.size(), 0));
} |
注意，TEST_F宏會直接生成一個類，這個類繼承自上面我們寫的CHashTableTest類。
gtest提供ASSERT_和EXPECT_系列的宏，用于判斷二進制、字符串等對象是否相等、真假等等。這兩種宏的區別是，ASSERT_失敗了不會往下執行，而EXPECT_會繼續。
3、如何執行單元測試
首先，我們自己要有一個main函數，函數內容非常簡單：
#include "gtest/gtest.h" int main(int argc, char** argv) {
testing::InitGoogleTest(&argc, argv); // Runs all tests using Google Test.
return RUN_ALL_TESTS();
} |
InitGoogleTest會解析參數。RUN_ALL_TESTS會把整個工程里的TEST和TEST_F這些函數全部作為測試用例執行一遍。
執行時，假設我們編譯出的可執行文件叫unittest，那么直接執行./unittest就會輸出結果到屏幕，例如：
[==========] Running 4 tests from 1 test case.
[----------] Global test environment set-up.
[----------] 4 tests from CHashTableTest
[ RUN ] CHashTableTest.hashfunc
[ OK ] CHashTableTest.hashfunc (0 ms)
[ RUN ] CHashTableTest.addget
[ OK ] CHashTableTest.addget (0 ms)
[ RUN ] CHashTableTest.add2get
testCHashTable.cpp:79: Failure
Value of: getHe->m_pNext==NULL
Actual: true
Expected: false
[ FAILED ] CHashTableTest.add2get (1 ms)
[ RUN ] CHashTableTest.delget
[ OK ] CHashTableTest.delget (0 ms)
[----------] 4 tests from CHashTableTest (1 ms total) [----------] Global test environment tear-down
[==========] 4 tests from 1 test case ran. (1 ms total)
[ PASSED ] 3 tests.
[ FAILED ] 1 test, listed below:
[ FAILED ] CHashTableTest.add2get |
可以看到，對于錯誤的CASE，會標出所在文件及其行數。
如果我們需要輸出到XML文件，則執行./unittest --gtest_output=xml，那么會在當前目錄下生成test_detail.xml 文件，內容如下：
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<testsuites tests="3" failures="0" disabled="0" errors="0" time="0.001" name="AllTests">
<testsuite name="CHashTableTest" tests="3" failures="0" disabled="0" errors="0" time="0.001">
<testcase name="hashfunc" status="run" time="0.001" classname="CHashTableTest" />
<testcase name="addget" status="run" time="0" classname="CHashTableTest" />
<testcase name="delget" status="run" time="0" classname="CHashTableTest" />
</testsuite>
</testsuites> |
如此，一個簡單的單元測試寫完。因為太簡單，所以不需要使用google mock模擬一些依賴。后續我再寫結合google mock來寫一些復雜的gtest單元測試。
下面來簡單說下gtest的工作流程。
4、google test內部是如何執行我們的單元測試用例的
首先從main函數看起。
我們的main函數執行了RUN_ALL_TESTS宏，這個宏干了些什么事呢？
#define RUN_ALL_TESTS()\
(::testing::UnitTest::GetInstance()->Run()) } // namespace testing |
原來是調用了UnitTest靜態工廠實例的Run方法！在gtest里，一切測試用例都是Test類的實例！所以，Run方法將會執行所有的Test實例來運行所有的單元測試，看看類圖：
為什么說一切單元測試用例都是Test類的實例呢？
我們有兩種寫測試用例的方法，一種就是上面我說的TEST_F宏，這要求我們要顯示的定義一個子類繼承自Test類。在TEST_F宏里，會再次定義一個新類，繼承自我們上面定義的子類（兩重繼承哈）。
第二種就是TEST宏，這個宏里不要求用戶代碼定義類，但在google test里，TEST宏還是定義了一個子類繼承自Test類。
所以，UnitTest的Run方法只需要執行所有Test實例即可。
個單元測試用例就是一個Test類子類的實例。它同時與TestResult，TestCase，TestInfo關聯起來，用于提供結果。
當然，還有EventListen類來監控結果的輸出，控制測試的進度等。
以上并沒有深入細節，只是大致幫助大家理解，我們寫的幾個簡單的gtest宏，和單元測試用例，到底是如何被執行的。接下來，我會通過gmock來深入的看看google單元測試的玩法。