C++怎么进行单元测试与Mocking_C++ Google Mock框架(gmock)使用指南-C++-PHP中文网

C++怎么进行单元测试与Mocking_C++ Google Mock框架(gmock)使用指南

穿越時空

发布： 2025-11-25 16:15:48

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首先配置gmock环境并定义接口，接着创建Mock类模拟依赖行为，然后在测试中通过EXPECT_CALL设定调用期望与返回值，最后验证实际调用是否符合预期。

c++怎么进行单元测试与mocking_c++ google mock框架(gmock)使用指南

在C++项目中进行单元测试时，我们常常需要隔离被测代码的依赖，比如数据库访问、网络请求或复杂的类交互。这时候就需要使用Mocking技术。Google Mock（gmock）是Google Test（gtest）的配套框架，专门用于模拟（Mock）接口行为，验证函数调用，是C++中主流的Mock框架之一。

一、环境准备与基本配置

要使用gmock，首先需要引入Google Test和Google Mock库。你可以通过以下几种方式获取：

使用包管理器安装：如vcpkg、conan或apt（Linux）。
从源码编译：从GitHub仓库克隆googletest，其中包含gmock。

示例：使用CMake引入gmock

cmake_minimum_required(VERSION 3.14)
project(my_test_project)
<h1>引入 Google Test（包含 gmock）</h1><p>include(FetchContent)
FetchContent_Declare(
googletest
URL <a href="https://www.php.cn/link/a8d7ddfb1a52643b880728e1fb453493/archive/refs/tags/v1.14.0.zip">https://www.php.cn/link/a8d7ddfb1a52643b880728e1fb453493/archive/refs/tags/v1.14.0.zip</a>
)
FetchContent_MakeAvailable(googletest)</p><h1>添加可执行测试文件</h1><p>enable_testing()
add_executable(test_example test.cpp)</p><h1>链接 gmock_main（自动包含 gtest 和 gmock）</h1><p>target_link_libraries(test_example gmock_main)

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这样就可以在测试代码中直接使用gmock功能。

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二、定义接口并创建Mock类

gmock要求你为需要模拟的类定义一个抽象接口（基类），然后继承testing::Mock来创建Mock实现。

示例：定义一个数据服务接口

class DataService {
public:
    virtual ~DataService() = default;
    virtual int fetchData(int id) = 0;
    virtual bool saveData(int id, const std::string& data) = 0;
};

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创建对应的Mock类

#include <gmock/gmock.h>
<p>class MockDataService : public DataService {
public:
MOCK_METHOD(int, fetchData, (int id), (override));
MOCK_METHOD(bool, saveData, (int id, const std::string& data), (override));
};

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MOCK_METHOD宏用于声明模拟方法。语法为：

MOCK_METHOD(return_type, method_name, (arg_list), (qualifiers...));

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其中(override)表示该方法重写了基类虚函数，C++11以后推荐加上。

三、在测试中使用Mock对象

接下来，在测试中注入Mock对象，设定预期行为，并验证调用情况。

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示例：测试一个依赖DataService的业务类

class DataProcessor {
public:
    explicit DataProcessor(DataService* service) : service_(service) {}
<pre class="brush:php;toolbar:false;"><pre class="brush:php;toolbar:false;">std::string process(int id) {
    int value = service_->fetchData(id);
    if (value > 100) {
        service_->saveData(id, "large");
        return "large";
    } else {
        service_->saveData(id, "small");
        return "small";
    }
}

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private: DataService* service_; };

编写测试用例

#include <gtest/gtest.h>
#include <gmock/gmock.h>
<p>using ::testing::Return;
using ::testing::Exactly;
using ::testing::_;
using ::testing::Test;</p><p>TEST(DataProcessorTest, ReturnsLargeWhenValueGreaterThan100) {
MockDataService mockService;
DataProcessor processor(&mockService);</p><pre class="brush:php;toolbar:false;"><pre class="brush:php;toolbar:false;">// 设定期望：fetchData(42) 返回 150
EXPECT_CALL(mockService, fetchData(42))
    .WillOnce(Return(150));

// 验证 saveData 被调用一次，且第二个参数为 "large"
EXPECT_CALL(mockService, saveData(42, "large"))
    .Times(1);

std::string result = processor.process(42);
EXPECT_EQ(result, "large");

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}

关键点说明：

EXPECT_CALL 设置对Mock方法的调用期望。
WillOnce(Return(value)) 指定返回值。
_ 可作为通配符匹配任意参数。
测试结束时，gmock会自动验证所有期望是否满足。

四、常用Matcher与行为控制

gmock提供了丰富的匹配器（Matcher）和行为（Action）来灵活控制Mock逻辑。

常见Matcher示例

EXPECT_CALL(mockService, fetchData(_));                    // 任意参数
EXPECT_CALL(mockService, fetchData(42));                   // 参数等于42
EXPECT_CALL(mockService, fetchData(Gt(100)));              // 大于100
EXPECT_CALL(mockService, saveData(42, StartsWith("s")));   // 字符串前缀匹配

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多种返回行为

.WillOnce(Return(42));
.WillOnce(Return(true)).WillOnce(Return(false));  // 第一次true，第二次false
.WillRepeatedly(Return(0));                       // 后续调用都返回0
.WillOnce(DoAll(PrintArg<0>(), Return(100)));    // 执行多个动作

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你也可以自定义Action或验证调用顺序：

Sequence s;
EXPECT_CALL(mockService, fetchData(42)).InSequence(s);
EXPECT_CALL(mockService, saveData(_, _)).InSequence(s);

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这表示两个调用必须按顺序发生。

基本上就这些。掌握gmock的核心在于理解Mock类的定义方式、EXPECT_CALL的使用以及如何设置返回值和验证调用。结合gtest，你可以构建出稳定可靠的C++单元测试体系。实际项目中建议将Mock对象通过依赖注入传入，便于解耦和测试。整个过程不复杂但容易忽略细节，比如忘记加virtual或override会导致Mock失效，需多加注意。

以上就是C++怎么进行单元测试与Mocking_C++ Google Mock框架(gmock)使用指南的详细内容，更多请关注php中文网其它相关文章！