非测试代码中的 gtest 断言

gtest assertions in non-test code

本文关键字:gtest 断言 测试 代码      更新时间:2023-10-16

我正在开发一个C++库,我正在使用gtest进行单元测试。我想将 ASSERT_* 语句添加到库代码本身,而不仅仅是单元测试代码。我希望这些断言在代码在单元测试下运行时导致单元测试失败,或者如果代码不在联合测试下运行,则转换为常规断言。

像这样:

if(gtest::is_running)
    ASSERT_TRUE(...);
else
    assert(...);

我怎样才能做到这一点?

即使这在技术上是可行的(我认为不是),我真的不相信让你的生产代码依赖于测试框架是一个好主意。

主要原因是健壮性、关注点分离和解耦:在生产代码中引入特定于测试的条件会使代码不必要地难以理解,并且可能会降低测试套件的可信度(毕竟,您的测试不会强调生产代码将经历的完全相同的路径)。

此外,有一天你可能想要更改测试环境中的某些内容(例如单元测试框架的版本或单元测试框架本身),这种依赖关系可能会迫使你相应地修改生产代码,冒着引入新错误的风险。

如果你想验证的是,

当客户端违反函数的前提条件时,你的断言是否真的被触发了(即,如果你想测试你的断言是否正确验证了前提条件),那么这个提议可能与你以及启发它的库彭博的 BDE 相关。

如果这对于您的项目来说不是一个可行的技术,也许您可以考虑采用基于依赖关系反转的策略。最简单的方法是:

  1. 定义一个抽象类Verifierverify()采用bool的抽象成员函数;
  2. 从中派生一个 AssertingVerifier 类(用于生产代码),该类覆盖verify()并将其参数转发给 assert()VerifierAssertVerifier都将存在于您的生产代码中;
  3. 在单元测试项目中,定义第二个派生类 GracefulTestVerifier ,该类重写verify()并将其参数转发给ASSERT_TRUE() - 或者通过执行您认为最合适的任何操作;
  4. 找出将Verifier注入生产代码的最佳方式 - 存在几种可能性,但要知道哪一种最适合需要详细了解您的设计。然后,您将在常规执行环境中注入AssertVerifier,在测试环境中注入GracefulTestVerifier

这样,执行可以从生产代码流向测试框架,而生产代码在物理上依赖于测试框架本身。

您可以使用预处理器指令。

使用 gtest 进行编译时,告诉编译器定义类似"GTEST_ON"的内容,然后在代码中:

#ifdef GTEST_ON
    ASSERT_TRUE(...);
#else
    assert(...);
#endif

从另一个方向接近这个怎么样?与其改变你的测试行为,不如改变你的断言的行为。

例如,Boost.Assert提供了一个BOOST_ASSERT宏,默认情况下,该宏的行为与assert相同。但是,如果定义了BOOST_ENABLE_ASSERT_HANDLER,则它会查找必须提供的::boost::assertion_failed函数。您可以将库代码设计为在测试套件之外使用标准断言行为构建,并使用在测试套件内调用 gtest FAIL()::boost::assertion_failed进行构建。

如果你不想使用Boost,那么自己实现类似的东西是微不足道的。

这将需要构建两次库(一次用于测试套件,一次用于常规使用),这可能不太符合您的总体目标。

以下是我最终做的事情,遵循@Josh凯利的建议:

我已经从assert切换到BOOST_ASSERT.我没有包含boost/assert.hpp而是添加了我自己的assert.hpp文件,其中包含 Boost 文件、定义BOOST_ENABLE_ASSERT_HANDLERBOOST_ASSERT_HANDLER函数指针(与 Boost 断言处理程序完全相同的类型)。

我还包含了我自己的 Boost 断言处理程序 ( ::boost::assertion_failed ),它将断言信息输出给std::cerr并调用BOOST_ASSERT_HANDLER指向的函数(如果存在)。如果没有,它只是assert(false) s。

在我的测试主线中,我BOOST_ASSERT_HANDLER指向一个简单地调用EXPECT_FALSE(true)的函数。

仅此而已。现在,我可以在不 gtest 下运行时使用普通断言,在 gtest 下运行时使用gtest集成断言。

我基本上使用了这组源代码。它们非常独立。

要使其正常工作,您必须执行以下步骤:

  1. 使用从库源代码编译的单元测试,而不是与库文件的链接(这很容易用cmake
  2. )。
  3. 将单元测试和基准测试提取到独立项目中,UNIT_TESTS定义已为单元测试定义,尚未为基准测试定义。
  4. 在包含gtest/gtest.hpp标头之前,将utility/assert.hpp包含在单元测试和主项目的主标头中的某个地方。
  5. 使用 ASSERT_TRUE/ASSERT_EQ/etc 代替assert

注意:在基准测试的情况下,不应定义UNIT_TESTS定义,否则断言定义确实会减慢执行速度。

utility/assert.hpp

UPD1

  • 修复了断言表达式求值,只求值一次

'

#pragma once
#include "debug.hpp"
#ifdef UNIT_TESTS
#include <gtest/gtest.h>
#endif
#include <cassert>
#define ASSERT_FAIL_BREAK_ON_ATTACHED_DEBUGGER(exp, precondition) 
    if (!(precondition)); else if(!!(exp)); else ::utility::debug_break()
#ifdef GTEST_FAIL
#ifdef _MSC_VER
    #if _MSC_VER < 1600 // < MSVC++ 10 (Visual Studio 2010)
        #error lambda is not supported
    #endif
#else
    #if __cplusplus < 201103L
        #error lambda is not supported
    #endif
#endif
// TIPS:
//  * all lambdas captured by reference because of the error in the MSVC 2015:
//    `error C3493 : '...' cannot be implicitly captured because no default capture mode has been specified`
//  * if debugger is attached but `::testing::GTEST_FLAG(break_on_failure)` has not been setted,
//    then an assertion does a post break.
// gtest asserts rebind with the `void` error workaround (C++11 and higher is required)
#undef ASSERT_TRUE
#define ASSERT_TRUE(condition) [&]() -> void { 
        const bool is_success = ::utility::is_true(condition); 
        const bool break_on_failure = ::testing::GTEST_FLAG(break_on_failure); 
        if (break_on_failure) { 
            GTEST_TEST_BOOLEAN_(is_success, #condition, false, true, GTEST_FATAL_FAILURE_); 
        } else { 
            GTEST_TEST_BOOLEAN_(is_success, #condition, false, true, GTEST_NONFATAL_FAILURE_); 
        } 
        ASSERT_FAIL_BREAK_ON_ATTACHED_DEBUGGER(is_success, !break_on_failure); 
    }()
#undef ASSERT_FALSE
#define ASSERT_FALSE(condition) [&]() -> void { 
        const bool is_success = ::utility::is_false(condition); 
        const bool break_on_failure = ::testing::GTEST_FLAG(break_on_failure); 
        if (break_on_failure) { 
            GTEST_TEST_BOOLEAN_(is_success, #condition, true, false, GTEST_FATAL_FAILURE_); 
        } else { 
            GTEST_TEST_BOOLEAN_(is_success, #condition, true, false, GTEST_NONFATAL_FAILURE_); 
        } 
        ASSERT_FAIL_BREAK_ON_ATTACHED_DEBUGGER(is_success, !break_on_failure); 
    }()
#if !GTEST_DONT_DEFINE_ASSERT_EQ
#undef ASSERT_EQ
#define ASSERT_EQ(val1, val2) [&]() -> void { 
        const ::testing::AssertionResult exp_value = ::testing::internal::EqHelper<GTEST_IS_NULL_LITERAL_(val1)>::Compare(#val1, #val2, val1, val2); 
        const bool break_on_failure = ::testing::GTEST_FLAG(break_on_failure); 
        if (break_on_failure) { 
            GTEST_ASSERT_(exp_value, GTEST_FATAL_FAILURE_); 
        } else { 
            GTEST_ASSERT_(exp_value, GTEST_NONFATAL_FAILURE_); 
        } 
        ASSERT_FAIL_BREAK_ON_ATTACHED_DEBUGGER(exp_value, !break_on_failure); 
    }()
#endif
#if !GTEST_DONT_DEFINE_ASSERT_NE
#undef ASSERT_NE
#define ASSERT_NE(val1, val2) [&]() -> void { 
        const ::testing::AssertionResult exp_value = ::testing::internal::CmpHelperNE(#val1, #val2, val1, val2); 
        const bool break_on_failure = ::testing::GTEST_FLAG(break_on_failure); 
        if (break_on_failure) { 
            GTEST_ASSERT_(exp_value, GTEST_FATAL_FAILURE_); 
        } else { 
            GTEST_ASSERT_(exp_value, GTEST_NONFATAL_FAILURE_); 
        } 
        ASSERT_FAIL_BREAK_ON_ATTACHED_DEBUGGER(exp_value, !break_on_failure); 
    }()
#endif
#if !GTEST_DONT_DEFINE_ASSERT_LE
#undef ASSERT_LE
#define ASSERT_LE(val1, val2) [&]() -> void { 
        const ::testing::AssertionResult exp_value = ::testing::internal::CmpHelperLE(#val1, #val2, val1, val2); 
        const bool break_on_failure = ::testing::GTEST_FLAG(break_on_failure); 
        if (break_on_failure) { 
            GTEST_ASSERT_(exp_value, GTEST_FATAL_FAILURE_); 
        } else { 
            GTEST_ASSERT_(exp_value, GTEST_NONFATAL_FAILURE_); 
        } 
        ASSERT_FAIL_BREAK_ON_ATTACHED_DEBUGGER(exp_value, !break_on_failure); 
    }()
#endif
#if !GTEST_DONT_DEFINE_ASSERT_LT
#undef ASSERT_LT
#define ASSERT_LT(val1, val2) [&]() -> void { 
        const ::testing::AssertionResult exp_value = ::testing::internal::CmpHelperLT(#val1, #val2, val1, val2); 
        const bool break_on_failure = ::testing::GTEST_FLAG(break_on_failure); 
        if (break_on_failure) { 
            GTEST_ASSERT_(exp_value, GTEST_FATAL_FAILURE_); 
        } else { 
            GTEST_ASSERT_(exp_value, GTEST_NONFATAL_FAILURE_); 
        } 
        ASSERT_FAIL_BREAK_ON_ATTACHED_DEBUGGER(exp_value, !break_on_failure); 
    }()
#endif
#if !GTEST_DONT_DEFINE_ASSERT_GE
#undef ASSERT_GE
#define ASSERT_GE(val1, val2) [&]() -> void { 
        const ::testing::AssertionResult exp_value = ::testing::internal::CmpHelperGE(#val1, #val2, val1, val2); 
        const bool break_on_failure = ::testing::GTEST_FLAG(break_on_failure); 
        if (break_on_failure) { 
            GTEST_ASSERT_(exp_value, GTEST_FATAL_FAILURE_); 
        } else { 
            GTEST_ASSERT_(exp_value, GTEST_NONFATAL_FAILURE_); 
        } 
        ASSERT_FAIL_BREAK_ON_ATTACHED_DEBUGGER(exp_value, !break_on_failure); 
    }()
#endif
#if !GTEST_DONT_DEFINE_ASSERT_GT
#undef ASSERT_GT
#define ASSERT_GT(val1, val2) [&]() -> void { 
        const ::testing::AssertionResult exp_value = ::testing::internal::CmpHelperGT(#val1, #val2, val1, val2); 
        const bool break_on_failure = ::testing::GTEST_FLAG(break_on_failure); 
        if (break_on_failure) { 
            GTEST_ASSERT_(exp_value, GTEST_FATAL_FAILURE_); 
        } else { 
            GTEST_ASSERT_(exp_value, GTEST_NONFATAL_FAILURE_); 
        } 
        ASSERT_FAIL_BREAK_ON_ATTACHED_DEBUGGER(exp_value, !break_on_failure); 
    }()
#endif
#define ASSERT(x) ASSERT_TRUE(x)
#else
#ifndef ASSERT_IMPL
#define ASSERT_IMPL(exp) assert(exp)
#endif
#ifdef _DEBUG
#define ASSERT_TRUE(exp) ASSERT_IMPL(exp)
#define ASSERT_FALSE(exp) ASSERT_IMPL(!(exp))
#define ASSERT_EQ(v1, v2) ASSERT_IMPL((v1) == (v2))
#define ASSERT_NE(v1, v2) ASSERT_IMPL((v1) != (v2)))
#define ASSERT_LE(v1, v2) ASSERT_IMPL((v1) <= (v2))
#define ASSERT_LT(v1, v2) ASSERT_IMPL((v1) < (v2))
#define ASSERT_GE(v1, v2) ASSERT_IMPL((v1) >= (v2))
#define ASSERT_GT(v1, v2) ASSERT_IMPL((v1) > (v2))
#define ASSERT(exp) ASSERT_IMPL(exp)
#else
#define ASSERT_TRUE(exp) (::utility::is_true(exp), (void)0)
#define ASSERT_FALSE(exp) (::utility::is_false(exp), (void)0))
#define ASSERT_EQ(v1, v2) (::utility::is_equal(v1, v2), (void)0)
#define ASSERT_NE(v1, v2) (::utility::is_not_equal(v1, v2), (void)0)
#define ASSERT_LE(v1, v2) (::utility::is_less_or_equal(v1, v2), (void)0)
#define ASSERT_LT(v1, v2) (::utility::is_less(v1, v2), (void)0)
#define ASSERT_GE(v1, v2) (::utility::is_greater_or_equal(v1, v2), (void)0)
#define ASSERT_GT(v1, v2) (::utility::is_greater(v1, v2), (void)0)
#define ASSERT(exp) ::utility::is_true(exp)
#endif
#endif
namespace utility
{
    // TIPS:
    // * to capture parameters by reference in macro definitions for single evaluation
    // * to suppress `unused variable` warnings like: `warning C4101: '...': unreferenced local variable`
    template<typename T>
    inline bool is_true(const T & v)
    {
        return !!v; // to avoid warnings of truncation to bool
    }
    template<typename T>
    inline bool is_false(const T & v)
    {
        return !v; // to avoid warnings of truncation to bool
    }
    template<typename T1, typename T2>
    inline bool is_equal(const T1 & v1, const T2 & v2)
    {
        return v1 == v2;
    }
    template<typename T1, typename T2>
    inline bool is_not_equal(const T1 & v1, const T2 & v2)
    {
        return v1 != v2;
    }
    template<typename T1, typename T2>
    inline bool is_less_or_equal(const T1 & v1, const T2 & v2)
    {
        return v1 <= v2;
    }
    template<typename T1, typename T2>
    inline bool is_less(const T1 & v1, const T2 & v2)
    {
        return v1 < v2;
    }
    template<typename T1, typename T2>
    inline bool is_greater_or_equal(const T1 & v1, const T2 & v2)
    {
        return v1 >= v2;
    }
    template<typename T1, typename T2>
    inline bool is_greater(const T1 & v1, const T2 & v2)
    {
        return v1 > v2;
    }
}

实用/调试.hpp

#pragma once
namespace utility
{
    void debug_break(bool breakCondition = true);
    bool is_under_debugger();
}

实用程序/调试.cpp

#include "debug.hpp"
#include "platform.hpp"
#if defined(UTILITY_PLATFORM_WINDOWS)
#include <windows.h>
#include <intrin.h>
#elif defined(UTILITY_PLATFORM_POSIX)
#include <sys/ptrace.h>
#include <signal.h>
static void signal_handler(int) { }
#else
#error is_under_debugger is not supported for this platform
#endif

namespace utility {
void debug_break(bool breakCondition)
{
    // avoid signal if not under debugger
    if (breakCondition && is_under_debugger()) {
#if defined(UTILITY_COMPILER_CXX_MSC)
        __debugbreak(); // won't require debug symbols to show the call stack, when the DebugBreak() will require system debug symbols to show the call stack correctly
#elif defined(UTILITY_PLATFORM_POSIX)
        signal(SIGTRAP, signal_handler);
#else
#error debug_break is not supported for this platform
#endif
    }
}
bool is_under_debugger()
{
#if defined(UTILITY_PLATFORM_WINDOWS)
    return !!::IsDebuggerPresent();
#elif defined(UTILITY_PLATFORM_POSIX)
    return ptrace(PTRACE_TRACEME, 0, NULL, 0) == -1;
#endif
}
}

实用/平台.hpp

#pragma once
// linux, also other platforms (Hurd etc) that use GLIBC, should these really have their own config headers though?
#if defined(linux) || defined(__linux) || defined(__linux__) || defined(__GNU__) || defined(__GLIBC__)
#  define UTILITY_PLATFORM_LINUX
#  define UTILITY_PLATFORM_POSIX
#  if defined(__mcbc__)
#     define UTILITY_PLATFORM_MCBC
#     define UTILITY_PLATFORM_SHORT_NAME "MCBC"
#  elif defined( __astra_linux__ )
#     define UTILITY_PLATFORM_ASTRA_LINUX
#     define UTILITY_PLATFORM_SHORT_NAME "Astra Linux"
#  else
#     define UTILITY_PLATFORM_SHORT_NAME "Linux"
#  endif
#elif defined(__FreeBSD__) || defined(__NetBSD__) || defined(__OpenBSD__) || defined(__DragonFly__) // BSD:
#  define UTILITY_PLATFORM_BSD
#  define UTILITY_PLATFORM_POSIX
#  define UTILITY_PLATFORM_SHORT_NAME "BSD"
#elif defined(sun) || defined(__sun) // solaris:
#  define UTILITY_PLATFORM_SOLARIS
#  define UTILITY_PLATFORM_POSIX
#  define UTILITY_PLATFORM_SHORT_NAME "Solaris"
#elif defined(__CYGWIN__) // cygwin is not win32:
#  define UTILITY_PLATFORM_CYGWIN
#  define UTILITY_PLATFORM_POSIX
#  define UTILITY_PLATFORM_SHORT_NAME "Cygwin"
#elif defined(_WIN32) || defined(__WIN32__) || defined(WIN32) // win32:
#  define UTILITY_PLATFORM_WINDOWS
#  define UTILITY_PLATFORM_SHORT_NAME "Windows"
#  if defined(__MINGW32__)  //  Get the information about the MinGW runtime, i.e. __MINGW32_*VERSION.
#     include <_mingw.h>
#  endif
#elif defined(macintosh) || defined(__APPLE__) || defined(__APPLE_CC__) // MacOS
#  define UTILITY_PLATFORM_APPLE
#  define UTILITY_PLATFORM_POSIX
#  define UTILITY_PLATFORM_SHORT_NAME "MacOS"
#elif defined(__QNXNTO__)  // QNX:
#  define UTILITY_PLATFORM_QNIX
#  define UTILITY_PLATFORM_POSIX
#  define UTILITY_PLATFORM_SHORT_NAME "QNX"
#elif defined(unix) || defined(__unix) || defined(_XOPEN_SOURCE) || defined(_POSIX_SOURCE)
#  define UTILITY_PLATFORM_UNIX
#  define UTILITY_PLATFORM_POSIX
#  define UTILITY_PLATFORM_SHORT_NAME "Unix"
#else
#   error Unknown platform
#endif
#if defined(__GNUC__)
#   define UTILITY_COMPILER_CXX_GCC
#   define UTILITY_COMPILER_CXX "gcc"
#   define UTILITY_COMPILER_CXX_VERSION __GNUC__
#   if __GNUC__ < 4
#     error "Unsuported gcc version"
#   endif
#elif defined(_MSC_VER)
#   define UTILITY_COMPILER_CXX_MSC
#   define UTILITY_COMPILER_CXX "MS VisualC"
#   define UTILITY_COMPILER_CXX_VERSION _MSC_VER
#else
#   error "Unknown compiler"
#endif