本文我将介绍如何通过GoogleTest和CTest将单元测试集成到这个构建系统中。

首先克隆这个仓库，用VSCodium打开，切换到标签。

你可以通过点击分支符号（红框处），然后选择标签（黄框处）来进行切换：

或者你可以通过命令行来切换：

GoogleTest是一个平台无关的开源C++测试框架。单元测试是用来验证单个逻辑单元的行为的。尽管GoogleTest并不是专门用于单元测试的，我将用它对?库进行单元测试。

在GoogleTest中，测试用例是通过断言宏来定义的。断言可能产生以下结果：

致命断言和非致命断言通过不同的宏来区分：

谷歌推荐使用?宏，因为当测试中包含多个的断言时，它允许继续执行。断言有两个参数：第一个参数是测试分组的名称，第二个参数是测试自己的名称。只定义了函数，所以本文中所有的测试都属于同一个测试组：。

针对?函数的测试可以从GeneratorTest.cpp中找到。

generate(…)函数有一个std::stringstream的引用作为输入参数，并且它也将这个引用作为返回值。第一个测试就是检查输入的引用和返回的引用是否一致。

在这个测试中我使用std::addressof来获取对象的地址，并用来比较输入对象和返回对象是否是同一个。

本测试检查作为输入的?引用中的元素个数与输入参数中指定的个数是否相同。

本测试检查随机化引擎是否工作正常。如果连续调用两次?函数，应该得到的是两个不同的结果。

与前面的测试相比，这是一个大体量的测试。它检查1到n的数值序列的和与乱序重排后的序列的和是否相等。?函数应该生成一个1到n的乱序的序列，这个序列的和应当是不变的。

你可以像对一般C++程序一样调试这些测试。

除了嵌入到代码中的测试之外，CTest提供了可执行程序的测试方式。简而言之就是通过给可执行程序传入特定的参数，然后用正则表达式对它的输出进行匹配检查。通过这种方式可以很容易检查程序对于不正确的命令行参数的反应。这些测试定义在顶层的CMakeLists.txt文件中。下面我详细介绍3个测试用例：

如果没有传入参数，程序应该立即退出并提示错误原因：

当传入的参数不是整数时，程序应该退出并报错。比如给?传入参数：

可以使用?命令来执行测试。这里给的命令行参数：

在这里我执行了名为?的测试。

输出不匹配?的正则模式，测试未通过。

如果想要执行所有测试（包括那些用GoogleTest生成的），切换到?目录中，然后运行即可：

在VSCodium中可以通过点击信息栏的黄框处来调用CTest。如果所有测试都通过了，你会看到如下输出：

使用Git钩子进行自动化测试

目前为止，运行测试是开发者需要额外执行的步骤，那些不能通过测试的代码仍然可能被提交和推送到代码仓库中。利用Git钩子可以自动执行测试，从而防止有瑕疵的代码被提交。

切换到?目录，创建文件，复制粘贴下面的代码：

然后，给文件增加可执行权限：

这个脚本会在提交之前调用CTest进行测试。如果有测试未通过，提交过程就会被终止：

只有所有测试都通过了，提交过程才会完成：

这个机制也有一个漏洞：可以通过?命令绕过测试。解决办法是配置构建服务器，这能保证只有正常工作的代码才能被提交，但这又是另一个话题了。

本文提到的技术实施简单，并且能够帮你快速发现代码中的问题。

做单元测试可以提高代码质量，同时也不会打断你的工作流。

GoogleTest框架提供了丰富的特性以应对各种测试场景，文中我所提到的只是一小部分而已。

如果你想进一步了解GoogleTest，我推荐你阅读GoogleTestPrimer。