单元测试 C 库，内存管理答案

【问题标题】：Unit testing C library, memory management单元测试 C 库，内存管理
【发布时间】：2009-12-14 03:56:50
【问题描述】：

我正在开发一个相当大的 C 库，现在没有任何测试。随着 API 开始最终确定，我想开始编写单元测试。

我的几乎所有函数都作用于第一个参数（结构）。

简单的单元测试方法是让pre函数调用结构处于已知状态，调用函数，然后将pre call结构与预期结果进行比较。

现在这适用于由标量类型组成的结构，但至于分配的内存，我想知道您使用的是哪种方法。

例如，想象一个图像结构，当你这样做时：

CreateImage(&img, x, y);

您希望 img->x 是 x，img->y 是 y，img->pixels 是指向足够大的东西以容纳 x * y * sizeof(pixel) 的指针。

检查前两个是微不足道的，但是 img->pixels 呢？我不是要检查 malloc 调用是否成功，因为我可以 overload malloc，但我想知道 malloc 是否被正确调用。

在这种情况下这一点尤其重要：

CreateImage(*img, x, y)
{
    img->x = x; img->y = y;
    /* do something, dhoo, that something is broken and modify x or y */
    img->pixels = malloc(x * y * sizeof(pixel)); /* wrong allocation size */
    if(!img->pixels) error("no memory");
}

我希望我的问题很清楚。

谢谢。

【问题讨论】：

你的 malloc 模拟版本应该能够告诉测试工具它被调用了什么。因此，您可以将其与应该发生的情况进行比较。

标签： c unit-testing memory-management malloc

【解决方案1】：

在您的单元测试中，让重载的 malloc 函数记录调用它的值（例如，alloc_size）。

然后只需测试所有这些是否正确：

alloc_size % sizeof(pixel) == 0
alloc_size % x == 0
alloc_size % y == 0
((alloc_size / sizeof(pixel)) / x ) / y == 1

不要只是从您正在测试的函数中复制代码 - 即。乘法 - 因为您最终可能会复制错误。

在这种情况下，您会可能会复制一个错误 - 如果没有对 x 和 y 的边界测试，那么 malloc 调用中的乘法本身就是错误的（考虑什么会发生在具有 32 位 size_t、sizeof(pixel) == 4、x == 40000 和 y == 40000 的系统上。

【讨论】：

好主意，与胡安的回答在同一领域。

【解决方案2】：

您可以重载 malloc 以便对其设置一些期望值。既然您在进行调用之前就知道它需要分配多少内存，那么您就可以这样做。

SetMallocExpectation(x * y * sizeof(pixel));
CreateImage(&img, x, y);
if ( InvalidMalloc() ) {
    // The malloc call was with a different size 
}
ResetMalloc();

至于实现，我认为它看起来像这样

size_t mallocExpectations[SOME_SIZE];
int mallocCur = 0;
int mallocError = 0;
int numExpectations = 0;

void* MyMalloc(size_t size) {

    if ( size != mallocExpectations[mallocCur++] ) {
        mallocError = 1;
    }

    return (*malloc)(size);
}

void SetMallocExpectation(size_t size) {
    mallocExpectations[numExpectations++] = size;
}

int InvalidMalloc() {
    return mallocError;
}

void ResetMalloc() {
    mallocCur = 0;
    mallocError = 0;
    curExpecations = 0;
}

【讨论】：

【解决方案3】：

另一个想法是尝试将malloc 创建的缓冲区填充到最大大小，然后使用 Valgrind 运行您的测试套件。这应该会暴露分配问题。使用 Valgrind 运行它对其他方面也很有帮助，例如检测内存泄漏。

【讨论】：