今年夏天,我开发了一个用纯c语言编写的嵌入式系统。这是我所在公司接管的一个现有项目。我已经非常习惯使用JUnit在Java中编写单元测试,但不知道为现有代码(需要重构)和添加到系统中的新代码编写单元测试的最佳方法是什么。

有什么项目可以让单元测试纯C代码像使用JUnit测试Java代码一样简单吗?任何特别适用于嵌入式开发(交叉编译到arm-linux平台)的见解都将非常感谢。


当前回答

如果您的目标是Win32平台或NT内核模式,您应该看看cfix。

其他回答

在开始寻找模拟函数的方法之前,我还没有深入测试遗留的C应用程序。我非常需要mock来将我想测试的C文件与其他C文件隔离开来。我试过cmock,我想我会采用它。

Cmock扫描头文件,并根据它找到的原型生成模拟函数。mock将允许您在完全隔离的情况下测试C文件。您所要做的就是将您的测试文件链接到模拟对象,而不是真正的对象文件。

cmock的另一个优点是,它将验证传递给模拟函数的参数,并允许您指定模拟函数应该提供的返回值。这对于在函数中测试不同的执行流非常有用。

测试由典型的testA()、testB()函数组成,您可以在其中构建期望、调用函数来测试和检查断言。

最后一步是为unity的测试生成一个运行器。Cmock绑定到统一测试框架。Unity和其他单元测试框架一样容易学习。

很值得一试,而且很容易掌握:

http://sourceforge.net/apps/trac/cmock/wiki

更新1

我正在研究的另一个框架是cmock。

http://code.google.com/p/cmockery/

它是一个支持单元测试和模拟的纯C框架。它不依赖于ruby(与Cmock相反),也很少依赖于外部库。

它需要更多的手工工作来设置模拟,因为它不生成代码。这并不代表现有项目的大量工作,因为原型不会有太大的变化:一旦有了mock,就暂时不需要更改它们(这是我的例子)。额外的类型提供了对模拟的完全控制。如果有什么你不喜欢的,你只需改变你的mock。

不需要特别的测试人员。您只需要创建一个测试数组,并将其传递给run_tests函数。这里也有更多的手工工作,但我绝对喜欢自包含自治框架的想法。

此外,它还包含了一些我不知道的漂亮的C技巧。

总的来说,cmock需要对mock有更多的理解才能开始。例子可以帮助你克服这个问题。看起来它可以用更简单的机制来完成这项工作。

C语言有一个优雅的单元测试框架,它支持模拟对象,叫做cmocka。它只需要标准的C库,适用于各种计算平台(包括嵌入式)和不同的编译器。

它还支持不同的消息输出格式,如Subunit、Test Anything Protocol和jUnit XML报告。

cmocka也可以在嵌入式平台上工作,也支持Windows。

一个简单的测试是这样的:

#include <stdarg.h>
#include <stddef.h>
#include <setjmp.h>
#include <cmocka.h>

/* A test case that does nothing and succeeds. */
static void null_test_success(void **state) {
    (void) state; /* unused */
}

int main(void) {
    const struct CMUnitTest tests[] = {
        cmocka_unit_test(null_test_success),
    };
    return cmocka_run_group_tests(tests, NULL, NULL);
}

API有完整的文档,源代码中有几个示例。

要开始使用cmocka,您应该阅读LWN.net上的文章:在C中使用模拟对象进行单元测试

cmocka 1.0已于2015年2月发布。

如果你还在寻找测试框架,CUnitWin32是Win32/NT平台的一个。

这解决了我在其他测试框架中遇到的一个基本问题。也就是说,全局/静态变量处于确定性状态,因为每个测试都是作为单独的进程执行的。

您可能还想看看libtap,这是一个输出任何测试协议(TAP)的C测试框架,因此可以很好地与用于该技术的各种工具集成。它主要用于动态语言领域,但它易于使用,并且变得非常流行。

一个例子:

#include <tap.h>

int main () {
    plan(5);

    ok(3 == 3);
    is("fnord", "eek", "two different strings not that way?");
    ok(3 <= 8732, "%d <= %d", 3, 8732);
    like("fnord", "f(yes|no)r*[a-f]$");
    cmp_ok(3, ">=", 10);

    done_testing();
}

我个人喜欢谷歌测试框架。

测试C代码的真正困难在于打破对外部模块的依赖,这样就可以将代码分离成单元。当您试图围绕遗留代码进行测试时,这可能尤其成问题。在这种情况下,我经常发现自己在测试中使用链接器来使用存根函数。

这就是人们在谈论“接缝”时所指的东西。在C语言中,你唯一的选择就是使用预处理器或链接器来模拟依赖项。

在我的一个C项目中,典型的测试套件可能是这样的:

#include "myimplementationfile.c"
#include <gtest/gtest.h>

// Mock out external dependency on mylogger.o
void Logger_log(...){}

TEST(FactorialTest, Zero) {
    EXPECT_EQ(1, Factorial(0));
}

注意,您实际上包含的是C文件,而不是头文件。这提供了访问所有静态数据成员的优势。这里我模拟了我的记录器(可能在logger中)。O并给出一个空的实现。这意味着测试文件独立于其余代码库进行编译和链接,并独立执行。

至于交叉编译代码,您需要在目标上使用良好的工具。我使用googletest交叉编译到PowerPC体系结构上的Linux来实现这一点。这是有意义的,因为您有一个完整的shell和os来收集结果。对于不太丰富的环境(我将其归类为没有完整操作系统的任何环境),您应该只在主机上构建和运行。无论如何您都应该这样做,这样您就可以作为构建的一部分自动运行测试。

我发现测试c++代码通常要容易得多,因为OO代码通常比过程性代码耦合得少(当然这在很大程度上取决于编码风格)。此外,在c++中,你可以使用依赖注入和方法重写等技巧来将接缝插入封装的代码中。

Michael Feathers有一本关于测试遗留代码的优秀书籍。在其中一章中,他介绍了处理非oo代码的技巧,我强烈推荐这些技巧。

编辑:我写了一篇关于单元测试过程代码的博客文章,源代码可以在GitHub上找到。

编辑:Pragmatic Programmers出版了一本新书,专门介绍了C代码的单元测试,我强烈推荐这本书。