如何用Google Test为c++代码编写单元测试? (基本断言入门)

ASSERT_EQ失败终止测试,EXPECT_EQ仅记录并继续;循环验证应优先用EXPECT_EQ,前置检查才用ASSERT_EQ;浮点比较须用EXPECT_FLOAT_EQ等专用宏,禁用EXPECT_EQ。

为什么 ASSERT_EQ 和 EXPECT_EQ 的行为差异会让人踩坑

它们都用来比较两个值是否相等,但失败时的处理完全不同:ASSERT_EQ 是断言失败即终止当前测试函数,EXPECT_EQ 则记录失败并继续执行后续语句。如果你在循环里验证多个元素,又用了 ASSERT_EQ,第一个不等就跳过了后面所有检查。

  • 推荐默认用 EXPECT_EQ,除非你明确需要“前置条件失败就不往下跑”,比如检查指针非空后再解引用
  • ASSERT_EQ(nullptr, ptr) 后面再调 ptr->do_something() 会崩溃——因为断言失败已 return,这行根本不会执行;但误写成 EXPECT_EQ(nullptr, ptr) 就真会崩溃
  • Google Test 不提供 ASSERT_NOTNULL 这类宏,得组合写成 ASSERT_TRUE(ptr != nullptr)

如何组织 TEST 宏而不被命名冲突搞懵

TEST 宏接受两个参数:测试用例名(Test Case)和测试名(Test Name),两者共同构成唯一标识。它本质是生成一个匿名命名空间下的类+函数,所以不能重复定义相同组合。

  • 测试用例名建议按被测类或模块命名,比如 StringHelperTest;测试名描述具体场景,比如 EmptyInputReturnsZero
  • 不要写 TEST(StringHelperTest, EmptyInputReturnsZero) { ... } 和另一个 TEST(StringHelperTest, EmptyInputReturnsZero) { ... } —— 编译报错:redefinition
  • 如果要参数化多组输入,别硬写一堆 TEST,改用 TEST_P + INSTANTIATE_TEST_SUITE_P,否则维护成本飙升

浮点数比较为什么不能直接用 EXPECT_EQ

二进制浮点表示存在精度误差,EXPECT_EQ(0.1 + 0.2, 0.3) 必然失败——实际值是 0.30000000000000004 vs 0.29999999999999999

  • 必须用 EXPECT_FLOAT_EQ(单精度)或 EXPECT_DOUBLE_EQ(双精度),它们内部按 ULP 或相对误差判断
  • 若需自定义误差范围,用 EXPECT_NEAR(val1, val2, abs_error),比如 EXPECT_NEAR(sqrt(2), 1.414, 0.001)
  • 注意 EXPECT_DOUBLE_EQNaN 恒为 false,哪怕两个都是 NaN;如需检测 NaN,得用 std::isnan + EXPECT_TRUE

测试崩溃、断言失败或异常时该怎么写

Google Test 默认把进程 crash 当成测试失败,但不捕获信号(如 SIGSEGV)。想验证某段代码是否真的崩溃,得靠 EXPECT_DEATH 系列宏,它们会 fork 子进程并监控退出状态。

  • EXPECT_DEATH(statement, "segmentation fault") 要求 statement 触发 abort/exit 并且 stderr 包含该字符串;正则匹配,可写 ".*null.*"
  • Linux 下 EXPECT_DEATH 依赖 fork(),Windows 需开启 GTEST_HAS_DEATH_TEST=1 且用调试器模式运行(命令行加 --gtest_death_test_style=threadsafe
  • 抛异常用 EXPECT_THROW(expr, std::runtime_error),但注意:若 expr 抛出未声明异常(如没加 noexcept),可能直接 terminate,此时 EXPECT_THROW 捕不到
TEST(MathTest, DivisionByZeroCrashes) {
  // 假设 divide() 内部用 assert(denom != 0)
  EXPECT_DEATH(divide(5, 0), "d

enom.*zero"); } TEST(VectorTest, OutOfBoundsThrows) { std::vector v = {1, 2, 3}; EXPECT_THROW(v.at(10), std::out_of_range); }
断言宏背后是宏展开+setjmp/longjmp 或 fork,跨平台行为有细微差别;尤其在 IDE 内嵌测试运行器中,EXPECT_DEATH 可能静默失败——务必在终端用 ./test --gtest_filter=MathTest.* 单独验证。