现代C++ unit test库之doctest基本用法

gtest的问题

gtest需要安装有时候带来很多不方便，比如需要经常切换gcc和clang的时候就比较麻烦，安装的gtest可能在另一个编译器下编译不过, 编写跨平台程序的时候需要多次安装gtest，非常不便。另外一个问题是网络原因，下载安装gtest或者git上拉gtest都可能因为网络原因失败。

现代C++ unit test库

除了gtest之外，还有很多轻量级易用的单元测试库，比如doctest和catch，相比gtest需要编译/安装，他们都是header only的，直接包含到工程里就可以做单元测试了，portable又没有任何依赖，而且对编译器版本要求也不高，只需要C++11就行了，用了之后只有一个字：爽！

这里推荐使用doctest(https://github.com/doctest/doctest)，原因是它的性能比catch更好(https://github.com/doctest/doctest/blob/master/doc/markdown/benchmarks.md)，当然也比gtest好, 来看看doctest怎么用的吧。

doctest基本用法

#defineDOCTEST_CONFIG_IMPLEMENT_WITH_MAIN
#include"doctest.h"

TEST_CASE("vectorscanbesizedandresized"){
std::vectorv(5);

REQUIRE(v.size()==5);
REQUIRE(v.capacity()>=5);

SUBCASE("addingtothevectorincreasesit'ssize"){
v.push_back(1);

CHECK(v.size()==6);
CHECK(v.capacity()>=6);
}
SUBCASE("reservingincreasesjustthecapacity"){
v.reserve(6);

CHECK(v.size()==5);
CHECK(v.capacity()>=6);
}
}

这里使用CHECK做断言和gtest的EXPECT_xx是类似的，我觉得doctest更酷更实用的一个特性是SUBCASE, 允许在当前case下增加更多的子case去测试一些special一些的东西，非常实用，这也是相比gtest更好的一个地方。

doctest提供了很多丰富的宏，完全可以满足我们的测试需要。

doctest的断言宏

CHECK宏是只检查并不会终止测试，REQUIRE宏则会终止测试和gtest里面的ASSET_XX宏类似，这两个宏也是平时做单测时用得最多的两个宏了。除此之外，还有更丰富的宏。比如：

isoneof3possible:REQUIRE/CHECK/WARN.

_EQ(left,right)-sameas(left==right)
_NE(left,right)-sameas(left!=right)
_GT(left,right)-sameas(left>right)
_LT(left,right)-sameas(left< right)
_GE(left,right)-sameas(left>=right)
_LE(left,right)-sameas(left<= right)
_UNARY(expr)-sameas(expr)
_UNARY_FALSE(expr)-sameas_FALSE(expr)

判断异常的宏

CHECK_THROWS_AS(func(),conststd::exception&);
CHECK_THROWS_AS(func(),std::exception);//sameasabove

CHECK_THROWS_WITH(func(),"invalidoperation!");

CHECK_THROWS_WITH_AS(func(),"invalidoperation!",std::runtime_error);

_NOTHROW(expression)

doctest异常的宏非常有特色，比gtest的异常断言更强大，可以同时比较异常类型和异常信息。

也许有人会说gtest除了这些基本的测试断言之外还有gmock呀，doctest没有gmock这样的mock库。是的，doctest确实没有mock库，但是doctest很容易和其它现代C++的mock库结合起来使用，比如FakeIt。

现代C++ mock库

FakeIt(https://github.com/eranpeer/FakeIt)是C++11写的header only的mock库，用起来也很方便：

structSomeInterface{
virtualintfoo(int)=0;
virtualintbar(string)=0;
};

Mockmock;

When(Method(mock,foo)).Return(0);

SomeInterface&i=mock.get();

//Productioncode
i.foo(1);

//Verifymethodmock.foowasinvoked.
Verify(Method(mock,foo));

//Verifymethodmock.foowasinvokedwithspecificarguments.
Verify(Method(mock,foo).Using(1));

用doctest+FakeIt两个header only的库就可以完美替代gtest了。那么还有一个就是benchmark了，google有一个benchmark库也是需要编译/安装的，有没有什么现代C++的benchmark库来替代google 的benchmark库呢？当然有，比如nanobench。

现代C++ benchmark库

nanobench(https://github.com/martinus/nanobench)也是C++11写的header only的库，使用起来也很简单，包含头文件即可。

#defineANKERL_NANOBENCH_IMPLEMENT
#include

intmain(){
doubled=1.0;
ankerl::Bench().run("somedoubleops",[&]{
d+=1.0/d;
if(d>5.0){
d-=5.0;
}
ankerl::doNotOptimizeAway(d);
});
}

测试结果：

|ns/op|op/s|err%|ins/op|cyc/op|IPC|bra/op|miss%|total|benchmark
|--------------------:|--------------------:|--------:|----------------:|----------------:|-------:|---------------:|--------:|----------:|:----------
|7.52|132,948,239.79|1.1%|6.65|24.07|0.276|1.00|8.9%|0.00|`somedoubleops`

总结

用现代C++测试工具链：doctest+FakeIt+nanobench, 可以完美地替代gtest/gmock和google bench，没有任何依赖，无需安装，直接包含头文件就可以用，非常容易集成和使用，是时候抛弃google test和google bench了!

审核编辑：彭静