单元测试C时如何重置状态机

Question

我有一组用于 TI 处理器的嵌入式 C，需要进行单元测试。
对于目标编译，使用了 IAR，但我正在使用 MinGW GCC 的 Win7 机器上运行测试。

在 C 代码中，有些函数包含有时需要在测试之间重置的状态机。这些状态机通常将其状态变量保持在本地静态，这使得该任务即使不是不可能也很困难。

我不是很精通 C++ 类，但我有一个想法，将 C 函数作为成员函数“导入”到包装 C++ 类中，这样就可以在需要重置时创建一个新对象。下面的代码不起作用，但它说明了我的想法。

在 main.cpp 中：

    #include "statemachine.h"

    using namespace std;

    class stateMachineWrapper {
    public:
        extern void stateMachine(void);
    };

    int main() {
        stateMachineWrapper myObject;

        myObject.stateMachine();

        myObject.stateMachine();

        stateMachineWrapper myNewObject;

        myNewObject.stateMachine();

        myNewObject.stateMachine();

        return 0;
    }

在 statemachine.h 中：

    void stateMachine(void);

在 statemachine.c 中：

    #include <stdio.h>

    void stateMachine(void)
    {
      static int myState = 0;

      switch(myState)
      {
      case 0:
      {
        printf("Init State");
        myState = 1;
        break;
      }
      case 1:
      {
        printf("Second state");
        break;
      }
      default:
      {
        printf("Default");
        break;
      }
      }
    }

不鼓励对 statemachine.c/.h 进行更改，因为它可以被视为“遗留”。
当然也欢迎任何其他解决方案！

Answer 1

包装没有用。 C++ 代码无法访问用 C 编写的状态机内部的内部 static 变量。

一种解决方案是对 C 部分使用动态代码加载，这将提前初始化代码并清除 static 变量。

您还可以将测试拆分为多个可执行文件，这具有相同的效果，但开销可能更大（=测试会运行得更慢）。

Answer 2

@unwind 让我查看动态代码加载！
阅读这些： Dynamically load a function from a DLL 和 http://www.transmissionzero.co.uk/computing/building-dlls-with-mingw/ 给了我足够的资源来编写以下解决方案。

在 statemachine.h 中：

    void stateMachine(void);

在 statemachine.c 中：

    #include <stdio.h>

    void stateMachine(void)
    {
      static int myState = 0;

      switch(myState)
      {
      case 0:
      {
        printf("Init State");
        myState = 1;
        break;
      }
      case 1:
      {
        printf("Second state");
        break;
      }
      default:
      {
        printf("Default");
        break;
      }
      }
    }

在 statemachinelib.c 中：

    #include "statemachine.h"

    __declspec(dllexport) void __cdecl statemachineWrap()
    {
      stateMachine();
    }

在 main.c 中：

    #include <windows.h>
    #include <stdlib.h>
    #include <stdio.h>

    typedef int (__stdcall *f_funci)();

    int main(int argc, char **argv)
    {
      HINSTANCE hGetProcIDDLL = LoadLibrary("statemachinelib.dll");

      f_funci funci = (f_funci)GetProcAddress(hGetProcIDDLL, "statemachineWrap");

      funci();

      funci();

      funci();

      FreeLibrary(hGetProcIDDLL);  //Windows detects that no one is using this library anymore and unloads it from memory, giving the new LoadLibrary a fresh instance

      hGetProcIDDLL = LoadLibrary("statemachinelib.dll");

      funci = (f_funci)GetProcAddress(hGetProcIDDLL, "statemachineWrap");

      funci();

      funci();

      funci();

      return 0;
    }

在这段代码中，我省略了很多安全声明，例如检查 DLL 是否可以加载，是否找到函数，是否需要 dllexport 或 dllimport 等等，只是为了更容易掌握发生了什么在。如果您打算在任何实际项目中实现这一点，您至少应该阅读我上面提到的两个资源。

使用 MinGW 编译 DLL：

>gcc -c statemachine.c statemachinelib.c
>gcc -o statemachinelib.dll -s -shared statemachinelib.o statemachine.o -Wl,--subsystem,windows

可执行文件的编译，还有MinGW：

>gcc -o main.exe main.c

执行收益率：

>main.exe
Init State
Second state
Second state
Init State
Second state
Second state

我将把它留在这里几天，如果没有人反对，我会将其标记为我接受的答案！

编辑：我已经详细说明了一点，我这里还有另一个（已解决的）问题，只需稍作调整Exporting a function, cast into a pointer through a DLL