使用 c++++ 测试框架、aaa 模式、断言库、模拟/存根等最佳实践，可编写出可靠高效的单元测试，其中包括隔离测试、利用断言清楚表达预期行为、替换或扩展外部依赖项来实现更精准的测试。

C++ 函数单元测试的最佳实践

单元测试是确保代码合理性和可靠性的至关重要的软件开发步骤。在 C++ 中编写稳健且高效的单元测试需要遵循一些最佳实践。

1. 使用框架

例如 Google Test、Boost.Test 和 Catch 等 C++ 测试框架提供了许多有用的功能，例如断言、异常处理和测试用例编写。使用框架可以简化测试过程，并确保代码与广泛使用的标准兼容。

2. 遵循 AAA 模式

安排、执行、断言 (AAA) 模式是一种组织单元测试的有效方式。每个测试用例都应该按照以下步骤执行：

安排：设置测试所需的条件。

执行：运行要测试的函数。

断言：验证函数的输出与预期相符。

3. 保持测试独立性

单元测试应该彼此独立，也就是说，一个测试用例的失败不应影响另一个测试用例。避免共享状态或使用全局变量，以隔离测试并确保它们可重复执行。

4. 使用断言库

例如 Boost.Assert 或 Modern CMake 的 fetchcontent，断言库提供了一组强大的断言宏，可以清楚地表达预期行为。使用特定的断言消息将有助于在测试失败时进行有用的调试。

5. 使用模拟和存根

模拟和存根是一种替换或扩展外部依赖项的方法，使您能够在受控环境中测试代码。例如，您可以模拟一个外部 API，以防止在单元测试期间产生副作用。

实战案例：测试字符串操作函数

Consider the following C++ function that performs basic string operations:

std::string StringOperation(const std::string& input) {
  std::string result;
  for (char c : input) {
    if (std::isupper(c)) {
      result += std::tolower(c);
    } else {
      result += std::toupper(c);
    }
  }
  return result;
}

以下是如何使用 Google Test 编写单元测试用例：

#include <gtest/gtest.h>

TEST(StringOperationTest, EmptyString) {
  EXPECT_EQ(StringOperation(""), "");
}

TEST(StringOperationTest, UppercaseToLowercase) {
  EXPECT_EQ(StringOperation("HELLO"), "hello");
}

TEST(StringOperationTest, LowercaseToUppercase) {
  EXPECT_EQ(StringOperation("goodbye"), "GOODBYE");
}