全面了解gmock的使用(C++开发测试工具gmock的使用详解)

一、gmock是什么

Google Mock（简称gmock）是Google发布的一个C++单元测试框架。它是基于xUnit架构的一种C++测试框架，可以让开发人员非常方便地编写测试用例。使用gmock，可以快速构建高质量、可维护和易于扩展的单元测试。

gmock的主要目的是为了方便C++开发人员对自己的代码进行测试，使得代码更加可靠健壮。其最主要的功能包括：对C++代码进行mock测试、测试驱动开发和断言功能。

gmock还提供了一个简洁的语法，使得开发人员能够编写简洁、易于理解的测试代码。gmock还具有跨平台性，支持Windows、Linux、Mac OS等操作系统。

二、gmock的基本用法

首先，在开始使用gmock之前，需要在代码中引入相应的头文件。


#include "gmock/gmock.h"
#include "gtest/gtest.h"

然后，为需要进行测试的对象创建mock对象（Mock Class），并且对mock对象的行为进行描述，以此进行测试。

下面是一个简单的例子，我们需要对一个名为Calculator的类进行测试，其中有两个函数Add和Sub。


class Calculator {
  public:
    virtual ~Calculator() {}
    virtual int Add(int a, int b) const = 0;
    virtual int Sub(int a, int b) const = 0;
};

class MockCalculator : public Calculator {
  public:
    MOCK_CONST_METHOD2(Add, int(int a, int b));
    MOCK_CONST_METHOD2(Sub, int(int a, int b));
};

在上述代码中，我们定义了一个Calculator类，并且创建了一个MockCalculator类继承自Calculator类。在MockCalculator类中，我们使用了MOCK_CONST_METHOD2宏来定义了Add和Sub函数的行为。

下面是如何进行单元测试的示例代码：


TEST(MockCalculatorTest, TestAdd) {
  MockCalculator calculator;
  EXPECT_CALL(calculator, Add(2, 3))
    .Times(1)
    .WillOnce(Return(5));
  EXPECT_EQ(5, calculator.Add(2, 3));
}

TEST(MockCalculatorTest, TestSub) {
  MockCalculator calculator;
  EXPECT_CALL(calculator, Sub(3, 2))
    .Times(1)
    .WillOnce(Return(1));
  EXPECT_EQ(1, calculator.Sub(3, 2));
}

在上述代码中，我们使用了EXPECT_CALL宏来定义calculator的行为，并且对测试用例进行断言验证。

三、使用gmock进行函数参数匹配

gmock提供了很多方法来进行函数参数的匹配。以下是一些常用的例子。

与特定值匹配：


  EXPECT_CALL(calculator, Add(Eq(2), Eq(3))); //参数必须等于2和3

与任意值匹配：


  EXPECT_CALL(calculator, Add(_, _)); //可以使用任何参数

与区间内的值匹配：


  EXPECT_CALL(calculator, Add(AllOf(Ge(0), Le(10)), _));

与正则表达式匹配：


  EXPECT_CALL(calculator, Add(Regex("test")));

四、使用gmock进行模拟行为描述

gmock允许开发人员在Mock Class中定义函数的行为。这样，在测试中，我们可以对模拟的函数进行访问操作，并且确定该函数在调用时的输出结果。

以下是一些常用的描述子：

ON_CALL


  ON_CALL(calculator, Add(2, 3))
    .WillByDefault(Return(6));

EXPECT_CALL


  EXPECT_CALL(calculator, Add(4, 5))
    .WillOnce(Return(9))
    .WillOnce(Return(10));

NaggyMock


  testing::Mock::AllowLeak(&calculator);
  NaggyMock naggy_calculator(&calculator);

五、使用gmock和gtest进行测试驱动开发

使用gmock和gtest进行测试驱动开发可以使得开发人员更快地构建和测试代码。下面是一个简单的示例，演示了如何使用gmock和gtest进行测试驱动开发。

首先，我们需要定义一个名为FizzBuzz的类：


class FizzBuzz {
  public:
    virtual ~FizzBuzz() {}
    virtual std::string Calc(int n) const = 0;
};

然后，我们为FizzBuzz类创建mock对象


class MockFizzBuzz : public FizzBuzz {
  public:
    MOCK_CONST_METHOD1(Calc, std::string(int n));
};

接下来，我们开始实现FizzBuzz类的函数。首先，我们编写一个最简单的测试用例


TEST(FizzBuzzTest, TestOne) {
  MockFizzBuzz fizzbuzz;
  EXPECT_CALL(fizzbuzz, Calc(1))
    .WillOnce(Return("1"));
  FizzBuzzPrinter printer(&fizzbuzz);
  printer.Print(1);
}

然后，我们开始编写FizzBuzzPrinter类。该类用于输出FizzBuzz类输出的内容。


class FizzBuzzPrinter {
  public:
    FizzBuzzPrinter(FizzBuzz* fizzbuzz)
      : fizzbuzz_(fizzbuzz) {}

    void Print(int n) {
      std::cout <Calc(n) << std::endl;
    }

  private:
    FizzBuzz* fizzbuzz_;
};

最后，我们可以开始进行更加复杂的测试。例如，为FizzBuzz类扩展新的规则，并通过测试来确保该规则的正确性。


TEST(FizzBuzzTest, TestNewRule) {
  MockFizzBuzz fizzbuzz;
  EXPECT_CALL(fizzbuzz, Calc(1))
    .WillOnce(Return("1"));
  EXPECT_CALL(fizzbuzz, Calc(3))
    .WillOnce(Return("Fizz"));
  FizzBuzzPrinter printer(&fizzbuzz);
  printer.Print(1);
  printer.Print(3);
}

六、总结

gmock是一个非常实用且易于使用的C++单元测试框架。使用gmock，开发人员可以编写清晰、简洁且易于理解的测试代码，并且可以快速地进行代码测试和调试。通过本文的介绍和示例，我们相信读者可以掌握基本的gmock测试技巧，并且可以开始使用gmock进行单元测试。