測試C 程式使用Catch和Valgrind

最近寫python用unittest模組做單元測試，才發現自己過去寫c++居然都是手工測試。查了一番資料之後，發現catch和valgrind這兩個工具可以很好地滿足需求。

測試c++程式時，我們通常會在意兩件事：

執行結果是否正確？

是否發生了記憶體洩漏？

第一件事所有程式語言都需要在意，通常是給程式各種輸入，檢驗輸出的正確性，catch是乙個輕巧的單元測試框架，學習起來非常容易；

第二件事應該是c/c++獨有的，需要跟蹤執行時動態分配的記憶體，雖然可以自行過載new/delete運算子做到這一點，但valgrind可以為我們檢測絕大多數記憶體相關問題（包括記憶體洩漏、陣列越界、使用未初始化變數等）。

結束了，比把大象裝到冰箱裡還少一步。

然後安裝valgrind只要一步：

apt-get install valgrind

正好刷leetcode寫到了trie，就修改一下拿它做例子，不感興趣可以直接跳到第三節catch的使用方法。

trie又叫字典樹、字首樹（prefix tree），是一種用來實現快速檢索的多叉樹。簡單地講，從根節點出發經過的路徑確定了乙個字串，每個節點有標記當前字串是否為有效單詞。比如記當前字串為s，走ten那條路徑的話：

選擇」t」，s從「」變成「t」，不是有效單詞；

選擇「e」，s從「t」變成「te」，不是有效單詞；

選擇「n」，s從「te」變成「ten」，是有效單詞。

首先來看trie中節點trienode的定義：

typedef
struct trienode ;
} trienode;

trienode用bool值completed標記當前字串是否為有效單詞，用children實現字元到後繼trienode的對映。比如上圖的根節點，children裡就會有「t」、「a」、「i」三項。

然後來看trie的定義：

class trie ;

話不多說，直接看使用catch的測試檔案test.cpp：

#include
#include
#include
"trie.h"
#define catch_config_main
#include
"catch.hpp"
using namespace std;
test_case("testing trie") 
section("search a nonexistent word.") 
// tear down
delete t;
}

除去trivial的#include 「catch.hpp」外，使用#define catch_config_main表示讓catch自動提供main函式，執行在test_case中設計的測試。

簡單地講，每個test_case由三部分組成，set up、sections和tear down，set up是各個section都需要的準備工作，tear down是各個section都需要的清理工作，set up和tear down對於每個section都會執行一遍。

比如有乙個test_case:

test_case

真正執行時就是：set up->case 1->tear down->set up->case 2->tear down。

此處test_case裡的兩個section，第乙個section是查詢trie中存在的單詞，第二個section是查詢trie中不存在的單詞。require是catch提供的巨集，相當於assert，檢驗表示式是否成立。

寫好makefile檔案：

hdrs = $(wildcard *.h)
srcs = $(wildcard *.cpp)
objs = $(patsubst %.cpp, %.o, $(srcs))
deps = $(patsubst %.cpp, %.d, $(srcs))
target = test
cxx = g++
$(target): $(objs)
$(cxx) -g -o $(target) $(objs)
-include $(deps)
%.o: %.cpp
$(cxx) -c -mmd -std=c++11
$<
.phony: clean
clean:
-rm *.o
-rm *.d
-rm *.gch
-rm $(target)

make之後執行test，可以看到：

修改search方法，使得總是返回true，那麼第乙個section仍然正確，第二個section出錯：

catch告訴我們在第二個section，也就是「search a nonexistent word」時出錯，失敗的原因是實際search結果為true

valgrind其實是一套工具的集合，可以用–tool引數指定使用哪種工具，預設使用的是記憶體檢測工具memcheck。valgrind使用更加簡單，比如編譯鏈結後的可執行檔案是test，那麼檢測記憶體洩漏情況只需使用命令：

valgrind leak-check=yes ./test

注意要用./test而不是test。

注釋掉test.cpp裡tear down部分，那麼構造的trie不會被釋放，用catch測試仍然會通過：

用valgrind檢測會得到很長的報告，這裡只看最後的leak summary：

definitely lost和indirectly lost的含義可以看參考資料，這兩個值不為0表示發生了記憶體洩漏。

恢復tear down部分，再次make後用valgrind檢測：

definitely lost和indirectly lost都為0，沒有記憶體洩漏。

說起來valgrind真的非常厲害，比如寫了這種毫無違和感的錯誤**

int main()

真心不一定能看出錯誤，但用valgrind檢測一下，就會在報告裡看到：

提示釋放方法錯誤（mismatched free），應該用delete 。

測試C 程式使用Catch和Valgrind

c 單元測試框架Catch

可變引數 VA ARGS 使用和va

C 異常處理入門 try和catch

測試C 程式 使用Catch和Valgrind

c 單元測試框架Catch

可變引數 VA ARGS 使用和va

C 異常處理入門 try和catch

相關推薦

測試C 程式使用Catch和Valgrind