張曉雯++楊健++祁薇

摘要：本文從分析單元測(cè)試中人工測(cè)試和自動(dòng)測(cè)試的特點(diǎn)入手，分析了自動(dòng)測(cè)試的優(yōu)點(diǎn)，并選取了流行的開(kāi)源軟件CppUnit作為測(cè)試工具，介紹了使用方法，以及如何建立測(cè)試項(xiàng)目，最終給出基于CppUnit的單元測(cè)試規(guī)范。

關(guān)鍵詞：?jiǎn)卧獪y(cè)試；CppUnit；測(cè)試規(guī)范

中圖分類號(hào)：TP311.52 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-9416（2017）02-0079-02

1 單元測(cè)試

在軟件項(xiàng)目研發(fā)過(guò)程中，編碼和單元測(cè)試屬于同一階段，是同樣重要的組成部分。有效適度的單元測(cè)試可以用來(lái)理解和驗(yàn)證代碼的功能特性，是保證軟件質(zhì)量的關(guān)鍵步驟。由于對(duì)單元測(cè)試的覆蓋率要求很高，通常需要反復(fù)的進(jìn)行，因此需要大量的測(cè)試用例，造成人力物力的負(fù)擔(dān)。 還有人認(rèn)為單元測(cè)試就是編寫測(cè)試代碼對(duì)模塊中的類或函數(shù)進(jìn)行測(cè)試，需要很強(qiáng)的編程能力，從而對(duì)單元測(cè)試產(chǎn)生畏難情緒。但實(shí)際上，正確熟練的使用單元測(cè)試工具，開(kāi)發(fā)人員之外的測(cè)試人員也可以很好的完成單元測(cè)試工作。

1.1 單元測(cè)試的分類

按照進(jìn)行測(cè)試的方式分類，基本分為靜態(tài)分析（static analysis）和動(dòng)態(tài)分析（dynamic analysis）。靜態(tài)分析就是對(duì)源代碼進(jìn)行走讀檢查，查找錯(cuò)誤或收集一些相關(guān)數(shù)據(jù)，但不用對(duì)代碼進(jìn)行編譯和執(zhí)行。動(dòng)態(tài)分析是觀察軟件執(zhí)行時(shí)的過(guò)程，來(lái)提供跟蹤，及時(shí)間分析，還包含測(cè)試覆蓋度方面的信息[1]。

任何軟件都可以進(jìn)行人工測(cè)試，但進(jìn)行人工測(cè)試可能存在一些問(wèn)題，如：回歸性、效率、覆蓋率、數(shù)據(jù)的重用性問(wèn)題等。測(cè)試工具的出現(xiàn)是為了提高測(cè)試的效率和質(zhì)量，好的工具是測(cè)試工作的有力幫手。

使用測(cè)試工具的自動(dòng)化測(cè)試可以是動(dòng)態(tài)執(zhí)行，也可以是靜態(tài)檢查的方式。自動(dòng)化的靜態(tài)檢查主要根據(jù)代碼的語(yǔ)法來(lái)識(shí)別錯(cuò)誤，測(cè)試工具把這些錯(cuò)誤特征歸納成為規(guī)則庫(kù)，掃描代碼時(shí)自動(dòng)與規(guī)則庫(kù)進(jìn)行匹配比較。自動(dòng)化的動(dòng)態(tài)單元測(cè)試通過(guò)執(zhí)行實(shí)現(xiàn)了測(cè)試用例的代碼來(lái)進(jìn)行測(cè)試，測(cè)試工具可以動(dòng)態(tài)生成測(cè)試用例，然后轉(zhuǎn)換到測(cè)試代碼并執(zhí)行。

1.2 選擇合適的單元測(cè)試工具

自動(dòng)化測(cè)試工具的優(yōu)點(diǎn)：（1）節(jié)省時(shí)間，免去了重復(fù)的操作；（2）測(cè)試數(shù)據(jù)的可重用性；（3）測(cè)試的可控性。

如果選擇利用測(cè)試工具來(lái)進(jìn)行單元測(cè)試，就要了解如何選擇，如何保證所選工具是最合適的。選擇前要了解測(cè)試環(huán)境、待測(cè)系統(tǒng)類型、開(kāi)發(fā)語(yǔ)言等。

現(xiàn)在市面上常見(jiàn)的C++類的測(cè)試軟件，主要有CppUnit、parasoft公司的C++test、Google公司的GoogleTest以及國(guó)產(chǎn)凱樂(lè)公司的VisualUnit。主要分為開(kāi)源的和非開(kāi)源兩類。開(kāi)源測(cè)試工具具有以下優(yōu)勢(shì)：相對(duì)成本比較低；選擇的空間比較大；源代碼開(kāi)放，可以根據(jù)實(shí)際進(jìn)行修改、補(bǔ)充和完善。本文選取開(kāi)源軟件CppUnit進(jìn)行單元測(cè)試工具。

2 單元測(cè)試工具CppUnit特點(diǎn)及安裝

CppUnit是Micheal Feathers由JUnit移植過(guò)來(lái)的一個(gè)在GNU LGPL條約下的并在sourcefogre網(wǎng)站上開(kāi)源的C++單元測(cè)試框架。

2.1 CppUnit的特點(diǎn)

CppUnit是在JUnit成功后，在C語(yǔ)言環(huán)境下開(kāi)發(fā)的白盒測(cè)試工具軟件。CppUnit以靜態(tài)庫(kù)的形式提供給用戶使用，用戶編寫程序的時(shí)候直接鏈接此靜態(tài)庫(kù)就可以了。它提供了一個(gè)簡(jiǎn)單的單元測(cè)試框架，并且為常用的數(shù)據(jù)類型提供了豐富的斷言語(yǔ)句支持。 CppUnit項(xiàng)目被定義為一個(gè)testing framework，其功能很強(qiáng)大，能針對(duì)一個(gè)項(xiàng)目，靈活的提供測(cè)試方案，同時(shí)具備對(duì)測(cè)試用例的管理功能。

2.2 CppUnit的安裝

在官網(wǎng)下載解壓后，子目錄src下已經(jīng)配置好VC的工程文件，其中example文件夾是CppUnit自帶的測(cè)試?yán)?，是針?duì)CppUnit自身的單元測(cè)試集，可以通過(guò)這些例子來(lái)學(xué)習(xí)如何在工程中添加測(cè)試用例。

CppUnit將要進(jìn)行單元測(cè)試管理為樹(shù)狀結(jié)構(gòu)。最小的單元為TestMethod，多個(gè)相關(guān)的TestMethod組成一個(gè)TestCase，多個(gè)TestCase又組成TestSuite。測(cè)試包之間是互相嵌套的，最終形成樹(shù)狀結(jié)構(gòu)，用戶可根據(jù)需要選擇任意的樹(shù)節(jié)點(diǎn)來(lái)開(kāi)始單元測(cè)試。

在使用CppUnit前，需要設(shè)置一下相關(guān)的開(kāi)發(fā)環(huán)境。CppUnit提供了兩套實(shí)施的框架庫(kù)，一個(gè)為靜態(tài)的lib，一個(gè)為動(dòng)態(tài)的dll。在目錄下，進(jìn)入src文件夾，打開(kāi)CppUnitLibraries.dsw。對(duì)這兩個(gè)project分別進(jìn)行編譯后輸出，輸出的位置為lib文件夾。

最后還要給TestRunner.dll設(shè)置環(huán)境變量。另外一個(gè)要注意的project是TestRunner，它的輸出是一個(gè)dll，它提供了一個(gè)測(cè)試環(huán)境，這個(gè)環(huán)境是基于GUI 方式的，這個(gè)project也需要編譯，輸出位置同樣為lib文件夾。測(cè)試程序要想正確的調(diào)用，它必須位于你的測(cè)試程序的路徑下。

安裝及配置好環(huán)境后，就可以利用CppUnit建立測(cè)試項(xiàng)目了。

3 建立單元測(cè)試項(xiàng)目

在工作項(xiàng)目（Demo）中實(shí)現(xiàn)被測(cè)試的工作類，Sample

Sample.h--

class Sample

{ public：

Sample（）；

virtual ～Sample（）；

int Add（int i， int j） {

return i+j； } }；

Sample.cpp—

#include "stdafx.h"

#include "Sample.h"

Sample：：Sample（）

{ }

Sample：：～Sample（）

{ }

為測(cè)試項(xiàng)目Project（本例為DemoTest）添加測(cè)試類，因?yàn)楸粶y(cè)試的目標(biāo)類為Sample，根據(jù)以上的命名規(guī)則，定義一個(gè)SampleTest的測(cè)試類。

在cpp中將Sample.cpp 包含進(jìn)來(lái)，這樣在編譯SampleTest單元時(shí)，setUp 中new Sample（） 才能找到Sample構(gòu)造函數(shù)的實(shí)現(xiàn)（在Sample.cpp中）。

在測(cè)試項(xiàng)目Project中，新建一個(gè)源文件，這個(gè)源文件要寫測(cè)試項(xiàng)目的main函數(shù)，測(cè)試框架如下

#include "stdafx.h"

#include "SampleTst.h"

#include

#include

//以上為相關(guān)的頭文件

int main（int argc， char* argv[]）

{

CppUnit：：TextUi：：TestRunner runner；

CppUnit：：TestFactoryRegistry ?istry = CppUnit：：TestFactoryRegistry：：getRegistry（）；

runner.addTest（registry.makeTest（））；

runner.run（）；

return 0；

}

運(yùn)行Project后，可以看到測(cè)試的結(jié)果。在測(cè)試運(yùn)行過(guò)程中，如果某一assert失敗，測(cè)試函數(shù)執(zhí)行將中斷，而后面的斷言也不會(huì)被執(zhí)行。因此，在設(shè)計(jì)測(cè)試函數(shù)時(shí)應(yīng)盡可能壓縮，使得測(cè)試功能相對(duì)單一。

4 基于CppUnit的單元測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)

在相關(guān)測(cè)試項(xiàng)目完成后，測(cè)試人員應(yīng)該刪除無(wú)關(guān)的臨時(shí)文件，保留要提交的項(xiàng)目，并整體保留TestDemo 的目錄結(jié)構(gòu)并進(jìn)行提交。并且要完成相關(guān)的單元測(cè)試總結(jié)報(bào)告[2]。

4.1 測(cè)試結(jié)束后需要提交的測(cè)試產(chǎn)品

（1）每個(gè)被測(cè)類的相關(guān)測(cè)試文檔。

包括測(cè)試類.h頭文件和測(cè)試類實(shí)現(xiàn)的.cpp 文件。

（2）每個(gè)測(cè)試單元的測(cè)試文檔產(chǎn)品。

包含測(cè)試類主函數(shù).cpp 文件。

（3）單元測(cè)試總結(jié)報(bào)告.report。

報(bào)告需要手工填寫，內(nèi)容單元測(cè)試情況的總結(jié)。應(yīng)包括：

被測(cè)類名：項(xiàng)目中所有被測(cè)類的類名；

測(cè)試用例：列出被測(cè)類對(duì)應(yīng)測(cè)試用例及其描述和注釋信息；

正確性測(cè)試報(bào)告：列出測(cè)試單元運(yùn)行的測(cè)試結(jié)果。

4.2 單元測(cè)試工作產(chǎn)品驗(yàn)收規(guī)范

單元測(cè)試通過(guò)的準(zhǔn)則如下：

（1）正確性測(cè)試結(jié)果文件：測(cè)試用例應(yīng)該覆蓋模塊中的所有功能點(diǎn)。

（2）其它測(cè)試特性結(jié)果文件：測(cè)試該模塊要求的其它特性并通過(guò)。

（3）每個(gè)單元的Bug 清單都已更改，不能改正的已給出詳細(xì)說(shuō)明。

（4）單元測(cè)試工作的驗(yàn)收應(yīng)采用同級(jí)評(píng)審的方法，最終由評(píng)審組決定測(cè)試是否通過(guò)，從而保證單元測(cè)試的質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)

[1]陳能技.軟件測(cè)試技術(shù)大全[J].人民郵電出版社，2015.

[2]李龍等.軟件測(cè)試實(shí)用技術(shù)與常用模板[J].機(jī)械工業(yè)出版社，2013.