【GTest】C++单元测试框架 Google Test 的简单使用

1.简介

GTest 是一个跨平台的 (Liunx、Mac OS X、Windows、Cygwin、Windows CE and Symbian) C++单元测试框架，由google公司发布。

GTest 有如下特点：

• 提供强大的断言集，支持包括布尔、整型、浮点型、字符串等
• 提供断言方法自定义扩展
• 自动收集测试用例，无需开发者再次组织
• 提供死亡测试功能
• 可以将公共的用例初始化和清理工作放入测试夹具中，由gtest自动调用
• 使用参数化自动生成多个相似的测试用例

获取地址：https://github.com/google/googletest

2.初始化

在一切环境、编译等准备就绪后，开始 GTest 的学习。

下面针对我使用的 FCL 案例，来学习其中 GTEST 测试的部分：

// gtest 头文件
#include <gtest/gtest.h>

// main 函数，用于初始化 gtest 和运行所有的测试样例
int main(int argc, char* argv[])
{
    
    
  ::testing::InitGoogleTest(&argc, argv);
  return RUN_ALL_TESTS();
}

我们在程序中创建了许多 TEST（详见后文），RUN_ALL_TESTS();可以批量地执行它们。

在终端中的结果输出为：

[==========] Running 5 tests from 1 test case.
[----------] Global test environment set-up.
[----------] 5 tests from FCL_COLLISION

即，在我们的当前测试程序中，有一个测试样例，这个测试样例中包含了五个测试段，这五个 test 又都属于 FCL_COLLISION。具体内容详见后文所述。

3.使用

将我们要测试的函数加入到 GTEST 中：

GTEST_TEST(FCL_COLLISION, test_SplineMotion_rotated_spline_collide_test)
{
    
    
  test_SplineMotion_rotated_spline_collide_test<double>();
}
GTEST_TEST(FCL_COLLISION, OBB_Box_test)
{
    
    
  test_OBB_Box_test<double>();
}

GTEST_TEST(FCL_COLLISION, OBB_shape_test)
{
    
    
  test_OBB_shape_test<double>();
}

GTEST_TEST(FCL_COLLISION, OBB_AABB_test)
{
    
    
  test_OBB_AABB_test<double>();
}

GTEST_TEST(FCL_COLLISION, mesh_mesh)
{
    
    
  test_mesh_mesh<double>();
}

这里如果测试函数加入成功，则在执行时终端会打印：

[ RUN      ] FCL_COLLISION.test_SplineMotion_rotated_spline_collide_test

可以直观地看出GTEST_TEST中的参数与终端打印输出的关系。

在上述五个待测试函数中的结尾处，加入断言宏函数

EXPECT_TRUE(result.is_collide);

注，result.is_collide是自定义的 bool 类型的状态变量。

这样，我们就可以得知测试的结果。在终端显示为：

[       OK ] FCL_COLLISION.test_SplineMotion_rotated_spline_collide_test (0 ms)

注：

这里使用了 gtest 的断言（assertion）宏。包括：

• ASSERT_XXX(condition)，返回类型为success和fatal failture
• EXPECT_XXX(condition)，返回类型为success和non-fatal failture

断言的结果是根据condition(expected, actual)返回的结果来判断的，若返回 false，则断言的结果为 failture。其中，fatal failture 会使程序直接退出，non-fatal failture 会返回错误信息，然后继续测试后续案例。所以在工程中，常用EXPECT_XXX宏函数。

主要的的EXPECT_XXX、ASSERT_XXX函数及其判断条件，如下两个表所示。

还有更多宏，可以自行去网上查找。

全部测试样例完成后，终端打印输出：

[----------] Global test environment tear-down
[==========] 5 tests from 1 test case ran. (3834 ms total)
[  PASSED  ] 5 tests.