【转】玩转Google开源C++单元测试框架Google Test系列(gtest)之五 - 死亡测试

原文地址：http://www.cnblogs.com/coderzh/archive/2009/04/08/1432043.html

一、前言

“死亡测试”名字比较恐怖，这里的“死亡”指的的是程序的崩溃。通常在测试过程中，我们需要考虑各种各样的输入，有的输入可能直接导致程序崩溃，这 时我们就需要检查程序是否按照预期的方式挂掉，这也就是所谓的“死亡测试”。gtest的死亡测试能做到在一个安全的环境下执行崩溃的测试案例，同时又对 崩溃结果进行验证。

二、使用的宏

Fatal assertion	Nonfatal assertion	Verifies
ASSERT_DEATH( statement, regex `);	EXPECT_DEATH( statement, regex `);	statement crashes with the given error
ASSERT_EXIT( statement, predicate, regex `);	EXPECT_EXIT( statement, predicate, regex `);	statement exits with the given error and its exit code matches predicate

由于有些异常只在Debug下抛出，因此还提供了*_DEBUG_DEATH，用来处理Debug和Realease下的不同。

三、*_DEATH(statement, regex`)

1. statement是被测试的代码语句

2. regex是一个正则表达式，用来匹配异常时在stderr中输出的内容

如下面的例子:

<!-- <br /> <br /> Code highlighting produced by Actipro CodeHighlighter (freeware)<br /> http://www.CodeHighlighter.com/<br /> <br /> -->void Foo()
{
int * pInt = 0 ;
* pInt = 42 ;
}

TEST(FooDeathTest,Demo)
{
EXPECT_DEATH(Foo(), "" );
}

重要：编写死亡测试案例时，TEST的第一个参数，即testcase_name，请使用DeathTest后缀。原因是gtest会优先运行死亡测试案例，应该是为线程安全考虑。

四、*_EXIT( statement, predicate, regex `)

1. statement是被测试的代码语句

2. predicate 在这里必须是一个委托，接收int型参数，并返回bool。只有当返回值为true时，死亡测试案例才算通过。gtest提供了一些常用的predicate：

<!-- <br /> <br /> Code highlighting produced by Actipro CodeHighlighter (freeware)<br /> http://www.CodeHighlighter.com/<br /> <br /> -->testing::ExitedWithCode(exit_code)

如果程序正常退出并且退出码与exit_code相同则返回 true

<!-- <br /><br />Code highlighting produced by Actipro CodeHighlighter (freeware)<br />http://www.CodeHighlighter.com/<br /><br />-->testing::KilledBySignal(signal_number) // Windows下不支持

如果程序被signal_number信号kill的话就返回true

3. regex是一个正则表达式，用来匹配异常时在stderr中输出的内容

这里， 要说明的是，*_DEATH其实是对*_EXIT进行的一次包装，*_DEATH的predicate判断进程是否以非0退出码退出或被一个信号杀死。

例子：

<!-- <br /><br />Code highlighting produced by Actipro CodeHighlighter (freeware)<br />http://www.CodeHighlighter.com/<br /><br />-->TEST(ExitDeathTest,Demo)
{
EXPECT_EXIT(_exit( 1 ),testing::ExitedWithCode( 1 ), "" );
}

五、*_DEBUG_DEATH

先来看定义：

<!-- <br /><br />Code highlighting produced by Actipro CodeHighlighter (freeware)<br />http://www.CodeHighlighter.com/<br /><br />-->#ifdefNDEBUG

#define EXPECT_DEBUG_DEATH(statement,regex)/
do {statement;} while ( false )

#define ASSERT_DEBUG_DEATH(statement,regex)/
do {statement;} while ( false )

#else

#define EXPECT_DEBUG_DEATH(statement,regex)/
EXPECT_DEATH(statement,regex)

#define ASSERT_DEBUG_DEATH(statement,regex)/
ASSERT_DEATH(statement,regex)

#endif // NDEBUGforEXPECT_DEBUG_DEATH

可以看到，在Debug版和Release版本下， *_DEBUG_DEATH的定义不一样。因为很多异常只会在Debug版本下抛出，而在Realease版本下不会抛出，所以针对Debug和Release分别做了不同的处理。看gtest里自带的例子就明白了：

<!-- <br /><br />Code highlighting produced by Actipro CodeHighlighter (freeware)<br />http://www.CodeHighlighter.com/<br /><br />-->int DieInDebugElse12( int * sideeffect){
if (sideeffect) * sideeffect = 12 ;
#ifndefNDEBUG
GTEST_LOG_(FATAL, " debugdeathinsideDieInDebugElse12() " );
#endif // NDEBUG
return 12 ;
}

TEST(TestCase,TestDieOr12WorksInDgbAndOpt)
{
int sideeffect = 0 ;
// Onlyassertsindbg.
EXPECT_DEBUG_DEATH(DieInDebugElse12( & sideeffect), " death " );

#ifdefNDEBUG
// opt-modehassideeffectvisible.
EXPECT_EQ( 12 ,sideeffect);
#else
// dbg-modenovisiblesideeffect.
EXPECT_EQ( 0 ,sideeffect);
#endif
}

六、关于正则表达式

在POSIX系统（ Linux, Cygwin, 和 Mac ） 中，gtest的死亡测试中使用的是POSIX风格的正则表达式， 想了解POSIX风格 表达式可参考：

1. POSIX extended regular expression

2. Wikipedia entry .

在Windows系统中，gtest的死亡测试中使用的是gtest自己实现的简单的正则表达式语法。 相比POSIX风格，gtest的简单正则表达式少了很多内容，比如 ("x|y" ), ("(xy)" ), ("[xy]" ) 和("x{5,7}")都不支持。

下面是简单正则表达式支持的一些内容：

	matches any literal character c
//d	matches any decimal digit
//D	matches any character that's not a decimal digit
//f	matches /f
//n	matches /n
//r	matches /r
//s	matches any ASCII whitespace, including /n
//S	matches any character that's not a whitespace
//t	matches /t
//v	matches /v
//w	matches any letter, _ , or decimal digit
//W	matches any character that //w doesn't match
//c	matches any literal character c , which must be a punctuation
.	matches any single character except /n
A?	matches 0 or 1 occurrences of A
A*	matches 0 or many occurrences of A
A+	matches 1 or many occurrences of A
^	matches the beginning of a string (not that of each line)
$	matches the end of a string (not that of each line)
xy	matches x followed by y

gtest定义两个宏，用来表示当前系统支持哪套正则表达式风格：

1. POSIX风格：GTEST_USES_POSIX_RE = 1

2. Simple风格：GTEST_USES_SIMPLE_RE=1

七、死亡测试运行方式

1. fast方式（默认的方式）

<!-- <br /><br />Code highlighting produced by Actipro CodeHighlighter (freeware)<br />http://www.CodeHighlighter.com/<br /><br />-->testing::FLAGS_gtest_death_test_style = "fast " ;

2. threadsafe方式

<!-- <br /><br />Code highlighting produced by Actipro CodeHighlighter (freeware)<br />http://www.CodeHighlighter.com/<br /><br />-->testing::FLAGS_gtest_death_test_style = " threadsafe " ;

你可以在 main() 里为所有的死亡测试设置测试形式，也可以为某次测试单独设置。Google Test会在每次测试之前保存这个标记并在测试完成后恢复，所以你不需要去管这部分工作 。如：

<!-- <br /><br />Code highlighting produced by Actipro CodeHighlighter (freeware)<br />http://www.CodeHighlighter.com/<br /><br />-->TEST(MyDeathTest,TestOne){
testing::FLAGS_gtest_death_test_style = " threadsafe " ;
// Thistestisruninthe"threadsafe"style:
ASSERT_DEATH(ThisShouldDie(), "" );
}

TEST(MyDeathTest,TestTwo){
// Thistestisruninthe"fast"style:
ASSERT_DEATH(ThisShouldDie(), "" );
}

int main( int argc, char ** argv){
testing::InitGoogleTest( & argc,argv);
testing::FLAGS_gtest_death_test_style = " fast " ;
return RUN_ALL_TESTS();
}

八、注意事项

1. 不要在死亡测试里释放内存。

2. 在父进程里再次释放内存。

3. 不要在程序中使用内存堆检查。

九、总结

关于死亡测试，gtest官方的文档已经很详细了，同时在源码中也有大量的示例。如想了解更多的请参考官方的文档，或是直接看gtest源码。

简单来说，通过*_DEATH(statement, regex`)和*_EXIT( statement, predicate, regex `)，我们可以非常方便的编写导致崩溃的测试案例，并且在不影响其他案例执行的情况下，对崩溃案例的结果进行检查。

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