C语言单元測试

C语言单元測试

对于敏捷开发来说，单元測试不可缺少，对于Java开发来说，JUnit非常好，对于C++开发，也有CPPUnit可供使用，而对于传统的C语言开发，就没有非常好的工具可供使用，能够找到的有这么几个工具：

1. CuTest -- CuTest(Cute Test)是一个很easy的C语言单元測试工具。在使用它的时候，仅仅须要包括两个文件“CuTest.c CuTest.h”，然后就能够写測试用例，进行測试了。它对用例差点儿没有管理功能，报表输出也很easy，能够用来试验单元測试的基本想法。
2. CUnit -- CUnit是一个轻型的C语言单元測试框架。它提供了设计、管理、执行測试用例的功能。它的报表功能比較强大，可是比較麻烦，更适合于较大一些的项目。
3. Check -- 不错的工具。
   在这里（http://www.laatuk.com/tools/testing_tools.html）给出了各种软件測试工具，没事能够研究一下。

CUnit

这里主要讲CUnit在Linux平台下的应用。这里有一篇 CUnit測试工具使用 ，还有一篇 C单元測试包设计与实现 讲的不错，能够看一下。CUnit的主页是 http://cunit.sourceforge.net/index.html。
CUnit以静态库的形式提供给用户使用，用户编敲代码的时候直接链接此静态库就能够了。它提供了一个简单的单元測试框架，而且为经常使用的数据类型提供了丰富的断言语句支持。

CUnit基本架构

Test Registry
                            |
             ------------------------------
             |                            |
          Suite '1'      . . . .       Suite 'N'
             |                            |
       ---------------             ---------------
       |             |             |             |
    Test '11' ... Test '1M'     Test 'N1' ... Test 'NM'

一次測试（Test Registry）能够执行多个測试包（Test Suite），而每一个測试包能够包括多个測试用例（Test Case），每一个測试用例又包括一个或者多个断言类的语句。详细到程序的结构上，一次測试下辖多个Test Suite，它相应于程序中各个独立模块；一个Suite管理多个Test Case，它相应于模块内部函数实现。每一个Suite能够含有setup和teardown函数，分别在执行suite的前后调用。

CUnit測试模式

CUnit使用四种不同的接口，供用户来执行測试和汇报測试结果：

1. 自己主动输出到XML文件，     非交互式
2. 基本扩展编程方式，        非交互式
3. 控制台方式，              交互式
4. Curses图形接口，          交互式

注意1和2是非交互式的,4仅仅能在Unix下使用，经常使用console，并且console是能够人机交互的。

CUnit測试流程

使用CUnit进行測试的基本流程例如以下所看到的：

1. 书写代測试的函数（假设必要，须要写suite的init/cleanup函数）
2. 初始化Test Registry - CU_initialize_registry()
3. 把測试包（Test Suites）添�到Test Registry - CU_add_suite()
4. 添�測试用例（Test Case）到測试包其中 - CU_add_test()
5. 使用适当的接口来执行測试測试程序，比如 CU_console_run_tests()
6. 清除Test Registry - CU_cleanup_registry()

CUnit使用范例

CUnit的在线文档是 http://cunit.sourceforge.net/doc/index.html ，上面有着具体的论述。这里以使用自己主动产生XML文件的接口为例，讲述CUnit-2.1-0在Linux平台下的使用。
我要測试的是整数求最大值的函数maxi，我使用例如以下文件组织结构：

1. func.c ：定义maxi()函数
2. test_func.c ：定义測试用例和測试包
3. run_test.c ：调用CUnit的Automated接口执行測试
4. Makefile ：生成測试程序。

这样组织的优点是，我们能够把各个功能分离，当要改变待測试函数的定义的时候，我们仅仅须要改动func.c，而要增减、改动測试用例，仅仅改动test_func.c就能够了，要使用CUnit提供的别的API，那就改动run_test.c。

它们的内容分别例如以下所看到的：

1) func.c

/**//**
 * file: func.c
 **/

int maxi(int i, int j)
...{
        //return i>j?i:j;
        return i;
}

2) test_func.c

/**//**
 * file: test_func.c
 **/
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <assert.h>
#include "CUnit/CUnit.h"
#include "CUnit/Automated.h" 

/**//*---- functions to be tested ------*/
extern int maxi(int i, int j); 

/**//*---- test cases ------------------*/
void testIQJ()
...{
        CU_ASSERT_EQUAL(maxi(1,1),1);
        CU_ASSERT_EQUAL(maxi(0,-0),0);
}
 
void testIGJ()
...{
        CU_ASSERT_EQUAL(maxi(2,1),2);
        CU_ASSERT_EQUAL(maxi(0,-1),0);
        CU_ASSERT_EQUAL(maxi(-1,-2),-1);
}
 
void testILJ()
...{
        CU_ASSERT_EQUAL(maxi(1,2),2);
        CU_ASSERT_EQUAL(maxi(-1,0),0);
        CU_ASSERT_EQUAL(maxi(-2,-1),-1);
} 

CU_TestInfo testcases[] = ...{
        ...{"Testing i equals j:", testIQJ},
        ...{"Testing i greater than j:", testIGJ},
        ...{"Testing i less than j:", testILJ},
        CU_TEST_INFO_NULL
};
 

/**//*---- test suites ------------------*/
int suite_success_init(void) ...{ return 0; }
int suite_success_clean(void) ...{ return 0; } 

CU_SuiteInfo suites[] = ...{
        ...{"Testing the function maxi:", suite_success_init, suite_success_clean, testcases},
        CU_SUITE_INFO_NULL
};
 

/**//*---- setting enviroment -----------*/

void AddTests(void)
...{
        assert(NULL != CU_get_registry());
        assert(!CU_is_test_running());
        /**//* shortcut regitry */

        if(CUE_SUCCESS != CU_register_suites(suites))...{
                fprintf(stderr, "Register suites failed - %s ", CU_get_error_msg());
                exit(EXIT_FAILURE);
        }
}

3) run_test.c

/**//**
 * file: run_test.c
 **/

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

int main( int argc, char *argv[] )
...{
       if(CU_initialize_registry())...{
                fprintf(stderr, " Initialization of Test Registry failed. ");
                exit(EXIT_FAILURE);
        }else...{
                AddTests();
                CU_set_output_filename("TestMax");
                CU_list_tests_to_file();
                CU_automated_run_tests();
                CU_cleanup_registry();
        }
        return 0;
}

4) Makefile

INC=-I/home/lirui/local/include
LIB=-L/home/lirui/local/lib

all: func.c test_func.c run_test.c
        gcc -o test $(INC) $(LIB)-lcunit -lcurses -static $^

因为CUnit是以库的形式提供的，所以我们在编译和链接的时候须要指明头文件和库所在的位置，又因为使用了Curses库，所以也要指定这个。

測试报告

执行上面产生的test程序，会在当前文件夹下产生两个xml文件：

1. TestMax-Listing.xml ：对測试用例的报告
2. TestMax-Results.xml ：对測试结果的报告

要查看这两个文件，须要使用例如以下xsl和dtd文件：CUnit-List.dtd和CUnit-List.xsl用于解析列表文件， CUnit-Run.dtd和CUnit-Run.xsl用于解析结果文件。这四个文件在CUnit包里面有提供，安装之后在$(PREFIX) /share/CUnit文件夹下，在我的配置其中，它在/home/lirui/local/share/CUnit文件夹下。在查看结果之前，须要把这六个文件：TestMax-Listing.xml, TestMax-Results.xml, CUnit-List.dtd, CUnit-List.xsl, CUnit-Run.dtd, CUnit-Run.xsl复制到一个文件夹下，然后用浏览器打开两个结果的xml文件就能够了。

1) TestMax-Listing.xml在IE其中显演示样例如以下：

2) TestMax-Results.xml在IE其中显演示样例如以下：