CUnit详解(基于linux下的白盒单元测试)

CUnit是一个对C语言编写的程序进行单元测试的框架，在线文档说它作为一个静态链接库被链接到用户的测试代码中。

它提供了一种简洁的框架来建立测试架构，并提供丰富的断言(Assertion)来测试通用数据类型。除此之外，它还提供了

许多不同的结构来运行测试用例和报告测试结果。

(1)CUnit的架构

可以看出Cunit也是有组织的，主要分几个角色，Registry，Suite及Test方法。可以通过下面例子，体会到这种组织关系。
按官方文档说明，使用Cunit的主要步骤有：
1) Write functions for tests (and suite init/cleanup if necessary).
2) Initialize the test registry - CU_initialize_registry()
3) Add suites to the test registry - CU_add_suite()
4) Add tests to the suites - CU_add_test()
5) Run tests using an appropriate interface, e.g. CU_console_run_tests
6) Cleanup the test registry - CU_cleanup_registry

(2)测试模式

下面是四种测试模式：
1 Automated Output to xml file            Non-interactive
2 Basic      Flexible programming        interface Non-interactive 
3 Console    Console interface (ansi C)     Interactive 
4 Curses     Graphical interface (Unix)     Interactive
第一种模式是将结果输出到XML文档中，便于生成报告。第二种模式是每一次运行结束之后在standard output中显示测试结果，不能保留测试结果数据。第三种模式是console方式的，可以人机交互；前两种模式是非交互式的。第四种只在Unix中使用。

(3)测试的基本流程
1)编写单元测试函数(有必要的话要写suite的init/cleanup函数)。Write functions for tests (and suite init/cleanup if necessary).
2)调用函数CU_initialize_registry()初始化测试注册单元(Test Registry)。 Initialize the test registry - CU_initialize_registry()
3)调用函数CU_add_suite() 将测试包(suite)添加到测试注册单元(Test Registry)中。Add suites to the test registry - CU_add_suite()
4)调用函数CU_add_test()将测试用例添加到测试包(suite)中。Add tests to the suites - CU_add_test()
5)使用合适的接口来运行测试用例。Run tests using an appropriate interface, e.g. CU_console_run_tests
6)调用函数CU_cleanup_registry清除测试注册单元(Test Registry)。Cleanup the test registry - CU_cleanup_registry()

先编写一个具体两个简单功能的函数，然后写Testcase来测试它。

文件主要有：
1) strformat.h :字符串功能函数的接口文件
2）strformat.c :字符串功能函数的实现
3）testcase.c : 测试用例及Cunit运行环境
4）makefile :

直接上代码吧，strformat.h

#ifndef _strformat_h
#define _strformat_h

typedef char * string;
 
int string_lenth(string word);
string to_Upper(string word);

string add_str(string word1 ,string word2);

#endif

strformat.c

#include <assert.h>
#include <ctype.h>
#include <errno.h>
#include <limits.h>
#include <string.h>
#include <stdarg.h>
#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
#include "strformat.h"


/**************************************************************************
函数名称：字符串相加
**************************************************************************/
string add_str(string word1 ,string word2){
    return (strcat(word1, word2));
}

/**************************************************************************
函数名称：将字符串转换成大写格式
**************************************************************************/
string to_Upper(string word){
    int i;
    for(i = 0;word[i] !='\0' ;i++){
        if(word[i]<'z' && word[i]>'a'){
            word[i] -= 32;
        }
    }
    return word;
    
}

/**************************************************************************
函数名称：字符串长度
**************************************************************************/
int string_lenth(string word){
    int i;
    for(i = 0 ;word[i] != '\0';i++){
        
    }
    return i;
}

/* testcase.c --- 
 * 
 * Filename: testcase.c
 * Description: 测试实例 
 */

/* Commentary:
 * 当前文件用来定义测试方法，suite，及registry信息，若测试方法有变化，只需要修改当前文件即可。
 * 第一步：书写测试函数的代码，建议以"test_"为前缀。
 * 第二步：将测试方法归类，即将相似功能的测试方法放到一个数组里，以便把它们指定给一个suite
 * 第三步：创建suite，可按功能或模块，生成多个test suite,
 * 第四步：书写测试方法的总调用方法，AddTests(),用来统一启动测试方法。
 */

/* Code: */
#include <assert.h>
#include <ctype.h>
#include <errno.h>
#include <limits.h>
#include <string.h>
#include <stdarg.h>
#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>

#include <CUnit/Basic.h>
#include <CUnit/Console.h>
#include <CUnit/CUnit.h>
#include <CUnit/TestDB.h>
#include "strformat.h"

/**************************************************************************
函数名称：测试string_lenth()方法
**************************************************************************/
void test_string_lenth(void){
    string test = "Hello";
    int len = string_lenth(test);
    CU_ASSERT_EQUAL(len,5);
}

/**************************************************************************
函数名称：测试方法to_Upper()
**************************************************************************/

void test_to_Upper(void){
    char test[] = "Hello";
    CU_ASSERT_STRING_EQUAL(to_Upper(test),"HELLO");
}

/**************************************************************************
函数名称：测试方法 add_str()
**************************************************************************/
void test_add_str(void){
    char test1[] = "Hello!";
    char test2[] = "MGC";
    CU_ASSERT_STRING_EQUAL(add_str(test1,test2),"Hello!MGC");
}

/**************************************************************************
数组名称：将多个测试方法打包成组，以供指定给一个Suite
功能描述：每个suite可以有一个或多个测试方法，以CU_TestInfo数组形式指定
**************************************************************************/
// CU_TestInfo是Cunit内置的一个结构体，它包括测试方法及描述信息
CU_TestInfo testcase[] = {
    {"test_for_lenth:",test_string_lenth    },
    {"test_for_add:",test_add_str    },
    CU_TEST_INFO_NULL
};

CU_TestInfo testcase2[] = {
    {"test for Upper :",test_to_Upper    },
    CU_TEST_INFO_NULL
};

/**************************************************************************
函数名称：suite初始化过程
功能描述：
输入参数：
返   回：
**************************************************************************/
int suite_success_init(void){
    return 0;
}

/**************************************************************************
函数名称：suite清理过程，以便恢复原状，使结果不影响到下次运行
**************************************************************************/
int suite_success_clean(void){
    return 0;
}

//定义suite数组，包括多个suite，每个suite又会包括若干个测试方法。
CU_SuiteInfo suites[] = {
    {"testSuite1",suite_success_init,suite_success_clean,testcase},
    {"testsuite2",suite_success_init,suite_success_clean,testcase2},
    CU_SUITE_INFO_NULL
};

/**************************************************************************
函数名称：测试类的调用总接口
**************************************************************************/
void AddTests(){
    assert(NULL != CU_get_registry());
    assert(!CU_is_test_running());

    if(CUE_SUCCESS != CU_register_suites(suites)){
        exit(EXIT_FAILURE);
    }
}
/*************************************************************************
*功能描述：运行测试入口
**************************************************************************/
int RunTest(){
        if(CU_initialize_registry()){
                fprintf(stderr, " Initialization of Test Registry failed. ");
                exit(EXIT_FAILURE);
        }else{
                AddTests();
                /**** Automated Mode *****************
                CU_set_output_filename("TestMax");
                CU_list_tests_to_file();
                CU_automated_run_tests();
                //************************************/
                
                /***** Basice Mode *******************
                CU_basic_set_mode(CU_BRM_VERBOSE);
                CU_basic_run_tests();
                //************************************/

                /*****Console Mode ********************
                CU_console_run_tests();
                //************************************/

                CU_cleanup_registry();
                return CU_get_error();
        }
}
/*************************************************************************
*功能描述：测试类主方法
**************************************************************************/

int main(int argc, char * argv[])
{
   return  RunTest();
    
}

代码：makefile

IINC=-I/usr/local/include/CUnit
LIB=-L/usr/local/lib/

all:  strformat.c testcase.c
    gcc -o test $(INC) $(LIB)  $^ -lcunit -static

注：
1）Cunit安装很简单，从官方地址上下载源代码后，在本机依次执行
./configure
make 
sudo make install
安装成功后相关的库及头文件安装到默认路径下。编译时添加选项：
-I/usr/local/include/CUnit
-L/usr/local/lib/
就如makefile中的一样。

下面我们欣赏一下Cunit的常见几种运行模式
1）Automated Mode
先将testcase.c中156~159代码放开注释，此时便是以automated模式运行,此模块没有交互能力，直接生成XML格式的报表，先make，然后运行后，在当前目录下生成两个报表
TestMax-Listing.xml和TestMax-Results.xml（前者是测试用例的列表，后者是测试用例的测试结果） ,但这两个文件是不能直接观看的，要查看这两个文件，需要使用如下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目录下，默认安装的话在/home/lirui/local/share/CUnit目录下。在查看结果之前，需要把这六 个文件：TestMax-Listing.xml, TestMax-Results.xml, CUnit-List.dtd, CUnit-List.xsl, CUnit-Run.dtd, CUnit-Run.xsl拷贝到一个目录下，然后用浏览器打开两个结果的xml文件就可以了。
如下图所示：

2） Console Mode
在testcase.c中将其它模式代码注释掉，放开168行代码，便转换成Console模式了。console模式支持交互，如支持运行，查看错误等操作，如下图所示：

从上图即可看出，输入R来运行，输入F来查看错误用例，输入Q来退出

这种模式在实际中是很实用的。

3)Basic Mode
在testcase.c中将其它模式的代码注释掉，放到163~164行代码，便转换成Basic模式，这种是不支持交互的，直接打印出运行结果。

可以看出，这种模式也是比较简单快捷的

2.在两种不同环境下使用CUnit来上面的例子进行单元测试。

2.1 在Windows XP下，在VC 6.0 集成CUnit来进行单元测试。
(1)自己动手生成链接静态库CUnit.lib。
下载CUnit-2.1-0-src.zip，解压，在CUnit-2.1-0/CUnit目录下，用VC 6.0打开工程文件CUnit.dsp，有个提示，说没有找到workspace文件，不会理会，直接确定。然后在当前打开的工程项目中，点击"FileView"，展开文件树形结构，任意点击一个文件打开，然后在最上面的工具栏点击“编译”和“链接”，在CUnit-2.1-0/CUnit目录下就生产CUnit.lib。
(2)在VC 6.0新建一个名为"Test_CUit"的Win32 console application工程，将上面例子中的文件包含进来。
(3)下载CUnit-2.1-0-winlib.zip，解压，把解压的目录CUnit-2.1-0复制到当前的工程目录下。
(4)将CUnit.lib叶复制到当前的工程目录下，并在"Project"->"Settings..."->"Link"->"Object/library modules"中内容的末尾增加CUnit.lib，用空格和前面的静态库文件隔开，然后点击"OK"即可。
(5)在"Test_CUit"工程项目中，在最上面的工具栏点击“编译”->“链接”->“运行”，就可以看到控制台界面。输入相应的操作符号进行对应的操作，不再详述。

备注：在TestMainModule.c的AddTestMainModule()函数中注释掉的部分是第一种测试模式"Automated Output to xml file"，默认的模式是第三种控制台模式。把控制台模式注释掉，而把第一种测试模式打开，则运行时会在当前目录下三个XML文件：CUnit-Memory-Dump.xml，TestMax-Listing.xml，TestMax-Results.xml。将这三个文件复制到目录CUnit-2.1-0/share/CUnit下，然后用浏览器打开后两个XML文件，可以看到测试报告的结果。

2.2 在Linux下，利用CUnit来进行单元测试。
1.编译CUnit,编译后，头文件目录在/root/local/include/CUnit中，静态库文件在/root/local/lib/下。
(1)用root用户登录，下载CUnit-2.1-0-src.tar.gz。
(2)tar -zxvf CUnit-2.1-0-src.tar.gz
(3)cd CUnit-2.1-0
(4)./configure --prefix=$HOME/local
(5)make
(6)make install
2.编写一个Makefile文件，放入到在源文件目录中，内容如下：

4.运行./test即可看见console命令界面。

3.关于断言的使用
CUnit提供了一系列的断言来测试逻辑条件，这些断言的成功或是失败的结果都由CUnit单元测试框架跟踪，并在单元测试结束后可以看到。每个断言测试一个逻辑条件。如果选择"XXX_FATAL"这些断言，意味着断言失败后单元测试用例不再继续执行，所以带"FATAL"的断言版本需要谨慎使用。断言被包含在"CUnit/CUnit.h"这个头文件中声明的。现在就从CUnit的文档说明中摘录它的断言声明。

给出两个版本的源代码供下载。注：在VC6.0下面的源文件不能直接在Linux下使用，如果要用，则提示每个源文件的末尾都要加一个换行符。

【1】VC 6.0 的例子