用于对进行标准库调用的 C++ 方法进行单元测试的模式答案

【问题标题】：Patterns for unit testing a C++ method that makes a standard library call用于对进行标准库调用的 C++ 方法进行单元测试的模式
【发布时间】：2011-04-25 14:54:33
【问题描述】：

我正在编写一个 C++ 类来包装套接字（我知道有很好的库可以用来做这件事——我正在自己动手练习）：

class Socket {
public:
  int init(void); // calls socket(2)
  // other stuff we don't care about for the sake of this code sample
};

这个类又被其他几个人使用，我知道我可以通过子类化和模拟对googlemock 进行单元测试。

但是我想开发这个类test first，目前有点卡住了。我不能在 C 标准库（即socket.h，在这种情况下）上使用 googlemock，因为它不是 C++ 类。我可以围绕我需要的 C 标准库函数创建一个精简的 C++ 包装类，例如

class LibcWrapper {
public:
   static int socket(int domain, int type, int protocol);
   static int bind(int sockfd, const struct sockaddr *addr, socklen_t addrlen);
   static int listen(int sockfd, int backlog);
   static int accept(int sockfd, struct sockaddr *addr, socklen_t *addrlen);
   static ssize_t write(int fd, const void *buf, size_t count);
   static int close(int fd);
};

现在我可以模拟它并对我的Socket 类进行单元测试（现在可能需要将其重命名为Network 或类似名称）。 LibcWrapper 也可以用于其他类，并且它本身不需要进行单元测试，因为它只是提供了一堆类方法。

这对我来说开始听起来不错。我是否已经回答了自己的问题，或者是否存在用于测试驱动这种 C++ 开发的标准模式？

【问题讨论】：

googlemock cookbook 在你的情况下建议类似的东西。
@Beduin：回答这个问题，我会投赞成票。 :)
我最近发现，使用集成 (?) 测试来验证此类类通常更有意义且更节省时间。例如，您可以通过分叉一个进程轻松验证您的包装器是否处理连接重置，该进程 1) 将原始套接字连接到包装器，在主进程中运行，然后 2) 立即发生段错误，导致连接重置。
@Andres：我确实有一个功能测试来验证使用我的套接字的代码，但我在这里要测试的是代码单元（即Network::init()）是否调用socket()、Network::listen() 调用bind() 和listen() 等等，所以我认为除了功能测试之外还需要单元测试。
@Josh Glover 在这种情况下，我同意 100%。 :)

标签： c++ unit-testing

【解决方案1】：

我可能会通过使用套接字接口（即基类）并实现该基类的测试版本来模拟它。

您可以通过多种方式做到这一点，例如，最简单的方法是根据 C++ 接口指定整个套接字 API。

   class ISocket
   {
   public:
        virtual int socket(int domain, int type, int protocol) = 0;
        virtual int bind(int sockfd...) = 0;
        // listen, accept, write, etc            
   };

然后提供一个通过 BSD 套接字库工作的具体实现

   class CBsdSocketLib : public ISocket
   {
   public:
       // yadda, same stuff but actually call the BSD socket interface
   };


   class CTestSocketLib : public ISocket
   {
   public:
       // simulate the socket library
   };

通过针对界面进行编码，您可以创建测试版本来做任何您喜欢的事情。

但是，我们可以清楚地看到，这第一关相当奇怪。我们正在包装整个库，从描述对象的意义上说，它并不是一个真正的类。

您宁愿考虑插座和制造插座的方法。这将更加面向对象。按照这些思路，我会将上面的功能分为两个类。

   // responsible for socket creation/construction
   class ISocketFactory
   {
        virtual ISocket* createSocket(...) = 0; // perform socket() and maybe bind()
   };

   // a socket
   class ISocket
   {
         // pure virtual recv, send, listen, close, etc
   };

现场使用：

   class CBsdSocketFactory : public ISocketFactory
   {
      ...
   };

   class CBsdSocket : public ISocket
   { 
      ...
   };

用于测试：

   class CTestSocketFactory : public ISocketFactory
   {
   };

   class CTestSocket : public ISocket
   {
   };

并将 BSD 库调用分成这两个具有各自职责的不同类。

【讨论】：

我非常喜欢这种方法。谢谢！

【解决方案2】：

我也使用过这种技术。请注意，Google Mock 并不完全支持模拟静态函数。 The FAQ explains that you should use an interface 带有可以以通常的 Google Mock 方式覆盖的虚拟方法。

【讨论】：

谢谢！我接受 Doug T 的例子仅仅是因为他提供的所有细节，但你的例子肯定会获得 googlemock FAQ 链接的支持。 :)

【解决方案3】：

Google Mock cookbook 在您的情况下提出了类似的建议。

【讨论】：