[测试] Google Test | 主流的 C 测试框架

目录

GoogleTest

2. 准备工作

3. 测试

4.怎么用

---

Attention is All You Need

写项目代码的时候 边写边测试 非常重要，这样可以帮助我们减少很多的问题。

• 这篇文章后面 主要以 GoogleTest 为例，进行介绍
• 最近找了些 gtest 相关的资料,学习了下.后面主要记录了学习过程和相关知识点.

参考

初级教程
高级教程

---

主流框架

一、轻量级嵌入式框架（适合单片机开发）

1. SCUNIT —— 嵌入式系统的"微型工具箱"

• 特点：专为资源受限的嵌入式环境设计，核心代码仅需标准C支持，无需依赖外部库 。
• 使用场景：STM32等单片机开发，路由表、驱动模块测试。
• 使用方法：

#include "scunit.h"
void test_case() {SCUNIT_ASSERT(1+1 == 2, "算术测试");  // 类似检查螺丝刀是否拧紧
}
int main() {scunit_add_suite("基础测试");scunit_add_test("算术运算", test_case);scunit_run();  // 启动测试流水线
}

• 源码地址：SCUNIT博客介绍

---

2. EmbedUnit —— 嵌入式开发的"机械臂校准仪"

• 特点：完全静态内存分配，不依赖任何标准库，适合裸机开发
• 使用场景：无操作系统的微控制器测试。
• 测试示例：

TEST_ASSERT_MESSAGE(adc_value > 1000, "电压阈值检测"); // 如同检测传感器信号强度

• 项目地址：EmbedUnit官网

---

二、通用型框架（适合PC/服务器开发）

3. Check —— C语言的"安全气囊测试系统"

• 特点：每个测试用例运行在独立子进程，避免段错误导致整体崩溃
• 使用场景：指针操作密集的底层模块测试。
• 安装使用：

# Ubuntu安装
sudo apt-get install check
# 编写测试用例（如测试链表操作）
tcase_add_test(tc_core, test_list_insert);  // 类似模拟碰撞测试

• 官网文档：Check官方指南

---

4. CUnit —— 企业级测试的"自动化流水线"

• 特点：支持XML输出、测试套件管理，适合大型项目
• 使用场景：持续集成环境中的回归测试。
• 示例配置：

CU_add_test(suite, "数据库连接测试", test_db_connect);  // 如同质检站的多个检测环节
CU_basic_run_tests();  // 启动流水线

• 下载地址：CUnit官网

---

三、极简框架（适合快速验证）

5. CuTest —— 程序员的"瑞士军刀"

• 特点：仅需两个文件（CuTest.h + CuTest.c），代码量<1000行
• 使用场景：算法验证、教学演示。
• 快速上手：

CuSuite* suite = CuSuiteNew();
SUITE_ADD_TEST(suite, TestStringUtils);  // 如同随身工具包中的多功能刀
CuSuiteRun(suite);

• 源码获取：CuTest GitHub镜像

---

6. Unity + CMocka —— 模块化开发的"乐高积木组合"

• 组合优势：

• • Unity：断言库丰富，支持内存泄漏检测
  • CMocka：提供桩函数生成，模拟外部依赖

• 典型应用：

TEST_FUNCTION(memory_alloc_test) {void* ptr = malloc(100);TEST_ASSERT_NOT_NULL(ptr);  // 类似检查积木拼接是否牢固
}

• 项目资源：CMocka官网

---

四、跨语言框架（C/C++混合项目）

7. Google Test —— 工业级项目的"全身体检仪"

• 特点：源自Google的测试框架，支持死亡测试、参数化测试
• 适用场景：混合C/C++项目，如游戏引擎开发。
• 安装示例：

git clone https://github.com/google/googletest
cd googletest && mkdir build && cd build
cmake .. && make  # 编译生成库文件

• 测试用例：

TEST(CalcTest, AddTest) {EXPECT_EQ(add(2,3), 5);  // 如同X光检测骨骼强度
}

---

框架选择决策树

id: test-framework-choice
name: 测试框架选择指南
type: mermaid
content: |-graph TDA[项目类型?] -->|嵌入式| B{资源限制?}B -->|RAM<8KB| C[SCUNIT/EmbedUnit]B -->|资源充足| D[Check]A -->|PC/服务器| E{是否需要高级功能?}E -->|是| F[GoogleTest/CUnit]E -->|否| G[CuTest]A -->|混合C/C++| H[GoogleTest]A -->|模块隔离测试| I[Unity+CMocka]

---

扩展阅读

1. C语言测试框架对比表
2. 单元测试设计模式

选择框架时，建议优先考虑：熟悉度 > 项目需求 > 社区活跃度。就像选择汽车，超跑虽好，但日常通勤更适合经济型轿车。

---

GoogleTest

最近,找了些GoogleTest相关的资料,学习了下.这里主要记录了学习过程和相关知识点.

1. 什么是gtest？

• gtest测试框架是在不同平台上（Linux，Mac OS X，Windows，Cygwin，Windows CE和Symbian）为 编写C++测试而生成的。
• 它是基于xUnit架构的测试框架，支持自动发现测试
• 丰富的断言集，用户定义的断言.

关于断言，前年在学 C 语言时，有记录过 15.C与指针--超全总结

2. 准备工作

获取gtest源码: https://github.com/google/googletest.git

在shell下:

cd  googletest/
cmake ..
make

成功后得到静态库文件:

将libgtest.a  libgtest_main.a拷贝到main.cpp同级目录下(main.cpp自己创建)
cp googletest/bulid/lib/libgtest*.a .

3. 测试

先搞个例子跑起来.
main.cpp

/* main.cpp* Created by lvy on 2025/4/1.*/
#include "gtest/gtest.h"
#include <iostream>
#include <string>int add(int a, int b)
{return a + b;
}TEST(fun, add_a)
{EXPECT_EQ(-3, add(-2,-1));EXPECT_EQ(-2, add(1,-3));
}int main(int argc, char **argv){::testing::InitGoogleTest(&argc, argv);return RUN_ALL_TESTS();return 0;
}

关于库的一些详细信息，我们也可以跳转进行查看

哦对，还发现了一个看注释的翻译插件挺好用的：

可以更方便的看源码了

编译：

g++ main.cpp  libgtest.a -lpthread -std=c++17 -I /home/lvy/OS_AI/gtest/goo
gletest/googletest/include -o m
(由于gtest版本问题,12.x  必须c++17以上才能编译通过,刚开始编译用的11标准,一直报错)
(有用的就是静态库和头文件,将来移植的时候就是需要这两个东西)

还是 那句话，相信机器永远是对的~

这样就算可以用啦.后面具体讲一下,gtest怎么用.

---

4.怎么用

断言

分 ASSERT_XXX 和 EXPECT_XXX 两类.

区别:

• 如果 ASSERT_XXX 测试结果不通过, 后面的测试就不会执行了.
• 如果 EXPECT_XXX 测试结果不通过, 后面的测试会接着执行.

布尔断言：单参断言

• ASSERT_TRUE、ASSERT_FALSE、EXPECT_TRUE、EXPECT_FALSE

数值断言：双参

• ASSERT_EQ、ASSERT_NE、ASSERT_LT、ASSERT_LE、ASSERT_GT、ASSERT_GE
• EXPECT_EQ、EXPECT_NE、EXPECT_LT、EXPECT_LE、EXPECT_GT、EXPECT_GE

字符串断言

• ASSERT_STREQ、ASSERT_STRCASEEQ

TEST(test_suite_name,test_name)

• 一个TEST()算是一个测试case.
• TEST(x,y)展开为x_y_TEST()这样的函数

比如测试add()函数,我们可以考虑多种测试情况: 和为负数, 和为正数, 极限值测试.

/* main.cpp* Created by lvy on 2025/4/1.*/
#include "gtest/gtest.h"
#include <iostream>
#include <string>int add(int a, int b)
{return a + b;
}TEST(add, negative)
{EXPECT_EQ(-3, add(-2,-1));EXPECT_EQ(-2, add(1,-3));
}TEST(add, positive)
{EXPECT_EQ(1, add(2,-1));EXPECT_EQ(2, add(-1,3));
}TEST(add, limit)
{int a = 0x7fffffff + 1;std::cout<<"a = "<<a<<"\n";EXPECT_EQ(a, add(0x7fffffff,1));EXPECT_EQ(0, add(0xffffffff,1));
}int main(int argc, char **argv){::testing::InitGoogleTest(&argc, argv);return RUN_ALL_TESTS();return 0;
}

---

TEST_F(x,y)

以下函数使用需要定义测试套类继承::testing::Test，重新实现对应函数.

• Set UpTest Suite：static测试套级别，运行测试套 第一个用例前执
• Tear DownTest Suite： static 测试套级别，运行测试套 最后一个用例后执行
• Set Up：virtual 测试套中每个测试用例 开始时执行
• Tear Down：virtrual 测试套中每个测试用例运行后执行

x 为 class名.

[怎么理解,举个例子:

• TEST()适用于单次api测试,但是通常我们都是以模块或者功能进行开发的
• 比如我们写了一个链表,链表里面有很多api:添加,删除,比较,等.

对于整个链表的测试就是套件级别的,里面的api就是test级别的.

• TEST_F(list, add)
• TEST_F(list, delete)

/* main.cpp* Created by lvy on 2025/4/1.*/
#include "gtest/gtest.h"
#include <iostream>
#include <string>int add(int a, int b)
{return a + b;
}TEST(add, negative)
{EXPECT_EQ(-3, add(-2,-1));EXPECT_EQ(-2, add(1,-3));
}TEST(add, positive)
{EXPECT_EQ(1, add(2,-1));EXPECT_EQ(2, add(-1,3));
}TEST(add, limit)
{int a = 0x7fffffff + 1;std::cout<<"a = "<<a<<"\n";EXPECT_EQ(a, add(0x7fffffff,1));EXPECT_EQ(0, add(0xffffffff,1));
}class FooTest : public ::testing::Test {protected:// You can remove any or all of the following functions if their bodies would// be empty.FooTest() {// You can do set-up work for each test here.}~FooTest() override {// You can do clean-up work that doesn't throw exceptions here.}static void SetUpTestSuite() {std::cout<<"===================run before first case..."<<std::endl;} static void TearDownTestSuite() {std::cout<<"===================run after last case..."<<std::endl;}// If the constructor and destructor are not enough for setting up// and cleaning up each test, you can define the following methods:void SetUp() override {std::cout<<" =========================SetUp() \n";// Code here will be called immediately after the constructor (right// before each test).}void TearDown() override {std::cout<<" =========================TearDown() \n";// Code here will be called immediately after each test (right// before the destructor).}// Class members declared here can be used by all tests in the test suite// for Foo.
};TEST_F(FooTest,test_a)
{EXPECT_EQ(2, add(0x7fffffff,1));
}TEST_F(FooTest,test_b)
{EXPECT_EQ(1, add(0,1));
}int main(int argc, char **argv){::testing::InitGoogleTest(&argc, argv);return RUN_ALL_TESTS();return 0;
}

上面两个是常用的.基本上就是初级教程里面的内容,高级教程后面有链接.

初级教程
高级教程

关于汽车软件测试的拓展阅读：