C++开发测试工具gmock使用详解——对抽象接口类进行gmock打桩并测试

第一篇文章（C++开发测试工具gmock的安装与使用超详解）和第二篇文章（C++开发测试工具gmock的使用详解）分别对gmock的安装、配置与使用案例进行了详细介绍，本文将对抽象接口类进行gmock打桩测试进行介绍，结合上文一起食用效果更佳哦~

一、简单Demo

首先来编写一个简单Demo，编写代码之前，首先需要将解决方案的平台与目标程序一致，这里选择的是x64，然后版本也要与目标程序一致，这里选择的是release版本。

假设我和小A共同开发一款产品,他负责对不同的图形计算面积，而我负责根据面积进行相关处理（简单乘以一个固定系数）。

1.1 共同约定

首先我们需要共同约定定义一个接口（公共成员变量Area）：

class Shape {public:virtual double Area(void) = 0;
};

1.2 小A任务

小A的任务是根据不同的类型进行计算，例如计算矩形面积，代码如下：

//小A任务
class Rectangle : public Shape {
private:double width, height;public://构造函数Rectangle(double w, double h){width = w;height = h;}// 析构函数~Rectangle() { } // Do nothing//计算矩形面积double Area(void){return width * height;}};

1.3 我的任务

//我的任务是根据小A计算得到的结果面积进行相关处理（简单乘以一个固定系数，这里以2为例）：

double GetPrice(class Shape &s)
{return s.Area() * 2;
}

1.4 常规运行

正常情况下，在main函数中应该调用小A编写的代码获取结果面积，然后再调用我的代码对面积进行相关处理,将处理后的结果打印输出：

int main(void)
{Rectangle rect(3, 4);std::cout << GetPrice(rect) << std::endl;return 0;
}

1.5 测试输出

但是，由于小A需要完成三角形、梯形、圆等诸多形状面积开发，工作量很大，因此为了不阻塞自己的开发，可以通过gmock来模拟Shape接口返回的数据，代码如下：

//模拟Shape接口返回的数据
class ShapeMock : public Shape {public:MOCK_METHOD0(Area, double());};TEST(ShapeTest, Rectangle)
{ShapeMock rect;		//Mock objectEXPECT_CALL(rect, Area()).WillRepeatedly(testing::Return(12));//每次调用都会返回12EXPECT_EQ(24, GetPrice(rect));}int main(int argc, char **argv)
{testing::InitGoogleTest(&argc, argv);return RUN_ALL_TESTS();
}

运行结果如下：

二、基本流程

通过上述流程，可以总结出在利用gmock进行Mock打桩时的一般步骤如下：

1. 定义一个Mock类，在类中需要通过类似MOCK_METHOD的宏定义接口；
2. TEST时新建一个Mock对象（Mock Object），用来模拟接口定义的行为；
3. 通过gmock提供的接口（EXPECT_CALL）设置Mock对象需要执行的动作；
4. 调用Mock对象返回的数据，检查与预期是否相符（利用断言宏EXPECT或ASSERT）

三、MOCK_METHOD

四、EXPECT_CALL

成功使用Mock对象的关键是对其设置正确的期望expectations。如果将期望值设置得太严格，则测试将因不相关的更改而失败。如果将它们设置得太松，错误可能会溜走。希望恰到好处地做到这一点，以便测试可以准确地捕获您希望它捕获的错误类型。gMock提供了必要的方法来"恰到好处"地做到这一点。
在 gMock 中，我们使用宏来设置对Mock方法的期望。一般语法为：EXPECT_CALL()。

4.1 基本语法

EXPECT_CALL用于定义成员函数的期望行为，常用语法如下：

EXPECT_CALL(mock_object, method_name[, matchers]).Times(cardinality).InSequence(sequences).After(expectations).WillOnce(action).WillRepeatedly(action).RetiresOnSaturation();

宏的参数如下：

• mock_object：创建的mock对象;
• method_name：方法名称（要模拟的小A的行为）;
• matchers：参数信息;

下面介绍一下.后各个语句的功能：

• .Times(cardinality)：定义调用的预期次数；
• .InSequence(sequences)：定义这个方法被执行顺序（优先级）；
• .After(expectations)：定义调用应在在一个或多个expectations之后进行；
• .WillOnce(action)：定义一次调用时所产生的行为；
• .WillRepeatedly(action)：定义多次调用时所产生的行为；
• .RetiresOnSaturation()：定义调用达到期望后不再调用；

其他功能建议参考google mock官方文档。

来看以下代码实例：

	EXPECT_CALL(rect, Area()).Times(testing::AtLeast(5)).WillOnce(testing::Return(100)).WillOnce(testing::Return(150)).WillRepeatedly(testing::Return(200));

这个期望行为的含义是：

• 调用rect的Area()方法
• 这个方法会至少调用5次
• 第一次被调用时返回100
• 第二次被调用时返回150
• 从第三次被调用开始每次都返回200

【注】：调用几次expectation就需要调用几次下面的执行语句，这个是一一对应的：

EXPECT_CALL(rect, Area()).WillOnce(testing::Return(1)).WillOnce(testing::Return(2)).WillOnce(testing::Return(3));std::cout << GetPrice(rect) << std::endl;
std::cout << GetPrice(rect) << std::endl;
std::cout << GetPrice(rect) << std::endl;

在上面调用了三次期望，因此在下面也应该执行三次获取输出。执行次数利用语句Times指定。

4.2 _

如果你对参数的值不感兴趣，请改成参数_，这意味着“任何事情都会发生”：

using ::testing::_;
...
// Expects that the turtle jumps to somewhere on the x=50 line.
EXPECT_CALL(turtle, GoTo(50, _));

_我们称之为matchers（匹配器）。匹配器就像一个判定，可以测试参数是否是我们所期望的。您可以在任何需要函数参数的位置使用匹配器。
上述例子中，50也是匹配器，它与Eq(50)相同。关于匹配器的详细内容，可以参考matchers。

如果你不关心任何参数，而不是为每个参数指定，则可以省略参数列表：

// Expects the turtle to jump somewhere.
EXPECT_CALL(turtle, GoTo);

4.3 Cardinalities

.Times(cardinality)
指定模拟函数调用的预期次数。
更重要的是，基数可以是"模糊的"，就像匹配器一样。这允许用户准确地表达测试的意图。
参数cardinality表示预期调用的数量，可以是以下参数之一，全部在命名空间::testing中定义：

如果省略该语句，则googletest将按如下方式推断Times：

• 如果既未指定WillOnec，也未指定WillRepeatedly，则推断的基数为Times(1)；
• 如果WillOnce有n个子句，WillRepeatedly没有子句，则推断的基数为Times(n)；
• 如果WillOnce有n个子句，WillRepeatedly有一个子句，则推断的基数为Times(AtLeast(n))；

4.4 默认操作

代码示例：

using ::testing::Return;
...
EXPECT_CALL(turtle, GetY()).Times(4).WillOnce(Return(100));

这段代码表示显然有望被调用四次。但是，如果您认为每次都会返回100，请三思而后行！请记住，每次调用函数时都会使用一个子句，之后将执行默认操作。因此，正确的答案是，第一次将返回 100，但从第二次开始返回 0，因为返回 0 是函数的默认操作。

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参考：

1. https://gohalo.me/post/cpp-gmock-usage.html