Google C++ Testing Framework

Google C++ Testing Framework (Google Test) — библиотека для модульного тестирования (англ. unit testing) на языке C++. Исходные тексты открыты с середины 2008 года^[1] под лицензией BSD. Документация частично переведена на русский язык.^[2].

Google Test построена на методологии тестирования xUnit, то есть когда отдельные части программы (классы, функции, модули) проверяются отдельно друг от друга, в изоляции. Библиотека сама по себе разработана с активным применением тестирования, когда при добавлении каких-либо частей в официальную версию, кроме кода самих изменений необходимо написать набор тестов, подтверждающих их корректность.

Основные особенности

Минимальной единицей тестирования является одиночный тест. Тесты не требуется отдельно регистрировать для запуска. Каждый объявленный в программе тест автоматически будет запущен.
Тесты объединяются в группы (наборы). Полное имя теста формируется из имени группы и собственного имени теста.
Тесты могут использовать тестовые классы (англ. test fixture)^[3], что позволяет создавать и повторно использовать одну и ту же конфигурацию объектов для нескольких различных тестов.
Разработчики утверждают^[4], что библиотека является безопасной для многопоточного использования, замечая при этом, что для использования утверждений в разных потоках одновременно необходимо самостоятельно разработать примитивы синхронизации.
В состав библиотеки входит специальный скрипт, который упаковывает её исходные тексты всего в два файла: gtest-all.cc и gtest.h. Эти файлы могут быть включены в состав проекта без каких-либо дополнительных усилий по предварительной сборке библиотеки.

Поддерживаемые платформы

Официально Google Test поддерживает Linux, Windows и Mac. Для этих платформ библиотека предоставляет все необходимые скрипты для сборки. Однако, Google Test также работает на AIX, HP-UX, Solaris, Tru64, zSeries и множестве других систем. Для официально не поддерживаемых платформ разработчик должен самостоятельно скомпилировать Google Test.

Пример тестирования свободной функции

Например, имеется функция, возвращающая целое:

 int Factorial(int n); // Вернуть факториал n

Тест для этой функции может быть таким:

 // Проверить факториал от 0.
 TEST(FactorialTest, HandlesZeroInput) {
   EXPECT_EQ(1, Factorial(0));
 }
 
 // Проверить факториал некоторых положительных значений.
 TEST(FactorialTest, HandlesPositiveInput) {
   EXPECT_EQ(1, Factorial(1));
   EXPECT_EQ(2, Factorial(2));
   EXPECT_EQ(6, Factorial(3));
   EXPECT_EQ(40320, Factorial(8));
 }

Пример тестирования класса

Тест для очереди типа FIFO с именем Queue, имеющей следующий интерфейс:

 template <typename E> // E - типа элемента.
 class Queue {
  public:
   Queue();
   void Enqueue(const E& element);
   E* Dequeue(); // Возвращает NULL, если очередь пуста.
   size_t size() const;
   ...
 };

Сначала определяется тестовый класс (англ. test fixture):

 class QueueTest : public ::testing::Test {
  protected:
   virtual void SetUp() {
     q1_.Enqueue(1);
     q2_.Enqueue(2);
     q2_.Enqueue(3);
   } 
  
   Queue<int> q0_;
   Queue<int> q1_;
   Queue<int> q2_;
 };

Теперь сам тест (макрос TEST_F() используется вместо TEST(), так как тестирующая функция должна иметь доступ к полям и методам класса):

 // Проверка инициализации очереди.
 TEST_F(QueueTest, IsEmptyInitially) {
   EXPECT_EQ(0, q0_.size());
 }
 
 // Проверка извлечения элемента из очереди.
 TEST_F(QueueTest, DequeueWorks) {
   int* n = q0_.Dequeue();
   EXPECT_EQ(NULL, n);
     
   n = q1_.Dequeue();
   ASSERT_TRUE(n != NULL);
   EXPECT_EQ(1, *n);
   EXPECT_EQ(0, q1_.size());
   delete n;
 
   n = q2_.Dequeue();
   ASSERT_TRUE(n != NULL);
   EXPECT_EQ(2, *n);
   EXPECT_EQ(1, q2_.size());
   delete n;
 }

В Google Test есть два основных типа проверок (утверждений) —- ASSERT_* и EXPECT_*. Если используется EXPECT_*, то в случае сбоя тест продолжит работу, хотя сбой будет зарегистрирован, и тест в любом случае считается неуспешным. Если же продолжение теста бессмысленно, используется ASSERT_*. Данная проверка прерывает работу теста в случае несрабатывания проверки.

Дополнительные возможности

Библиотека Google Test тесно связана с библиотекой Google Mock, позволяющей тестировать взаимодействие вашего класса с другими. С помощью этой библиотеки вы сможете убедиться в том, что ваш класс вызывает методы других объектов^[5], а также проверить, что эти методы вызываются с нужными значениями параметров^[6], нужное количество раз^[7], в нужном порядке^[8].