boost 的 Test
test 庫(kù)中有如下的組件：
Execution Monitor 一個(gè)基本用于 program 和 test program 的異常與錯(cuò)誤檢測(cè)與報(bào)告機(jī)制，Execution Monitor 調(diào)用用戶提供的函數(shù)并報(bào)告所有捕獲的運(yùn)行時(shí)的異常，它只被其他 Boost Test Library components 內(nèi)部調(diào)用，當(dāng)然也可以用于一些 production environment 控制那些會(huì)導(dǎo)致程序崩潰的函數(shù)的調(diào)用；
Program Execution Monitor 一個(gè)簡(jiǎn)單的 helper facility 用于監(jiān)控一個(gè)程序的運(yùn)行，Program Execution Monitor 提供了 main() 函數(shù)和 Execution Monitor 監(jiān)控程序的執(zhí)行，可以用以 production environment 產(chǎn)生一致錯(cuò)誤報(bào)告，控制在 test environment 環(huán)境中運(yùn)行的程序，直接使用 Test Execution Monitor；
Test Tools 一個(gè)用以進(jìn)行 testing 的一個(gè) toolbox，Test Tools 被用來(lái)測(cè)試在 Test Execution Monitor 或 Unit Test Framework 控制下運(yùn)行的程序；
Test Execution Monitor 讓一個(gè)測(cè)試程序在 monitored environment 環(huán)境中運(yùn)行，Test Execution Monitor 提供了 main() 來(lái)控制被測(cè)試程序的運(yùn)行并可以讓 Test Tools 實(shí)現(xiàn)測(cè)試的邏輯，它被用在 test environment，如果要控制 production code 的運(yùn)行使用 Program Execution Monitor；
Unit Test Framework 用以簡(jiǎn)化編寫(xiě)和組織 test cases 的 framework，支持簡(jiǎn)單函數(shù)或者是成員函數(shù)編寫(xiě)的 test cases 并將他們組織成一個(gè) test suites 的 tree，該 framework 使用 Test Tools 來(lái)實(shí)現(xiàn) test cases 并提供了一種機(jī)制用以管理 log report level 和 result report level；
minimal testing facility 提供 Boost Test 最初版本的提供的功能的簡(jiǎn)單 facility，提供了和 Test Execution Monitor 一樣的機(jī)制，但額外定義了一些簡(jiǎn)單提供 Test Tools 類似功能的 test tools，它不需要和任何的外部組件 link，適合簡(jiǎn)單和快速測(cè)試的需要，使用于 test environment。
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boost Test 的 Execution Monitor
使用 Execution Monitor 的三部曲：
1. #include <boost/test/execution_monitor.hpp>
2. Make an instance of boost::execution_monitor
3. Optionally register custom exception translators for exception classes you want special processing
調(diào)用 execution_monitor::execute( function_to_monitor, catch_system_exception, timeout ) 運(yùn)行 monitored function。如果調(diào)用成功則返回一個(gè) integer value，如果有如下的事情發(fā)生
1. Uncaught C++ exception
2. hardware or software signal, trap, or other exception
3. Timeout reached
4. debug assert event occurred (under Microsoft Visual C++ or compatible compiler)
the method execution_monitor::execute( ... ) throws the boost::execution_exception
如果希望程序 error message 被轉(zhuǎn)化為 execution_exception 的 error message，則扔出如下的三類異常：C string，std:string，any exception class in std::exception hierarchy。
終止 monitored function 而不讓 Execution Monitor 報(bào)告 any error 的最佳方法是拋出 boost::execution_aborted。如果不喜歡 "unknown exception caught" message 而更愿意使用自定義的 exception，可以向 execution monitor 為 any exception types 注冊(cè) translator 函數(shù)，如
ex_mon.register_exception_translator<my_exception1>( &translate_my_exception1 );
my_exception1 是異常類型，translate_my_exception1 是異常處理函數(shù)。
class execution_monitor {
public:
virtual ~execution_monitor();
template<typename Exception, typename ExceptionTranslator>
void register_exception_translator( ExceptionTranslator const& tr, boost::type<Exception>* = 0 );
int execute( unit_test::callback0<int> const& F, bool catch_system_errors = true, int timeout = 0 );
}; // exception monitor
Execution Monitor 用 boost::execution_exception 報(bào)告捕獲的問(wèn)題，其最大的特點(diǎn)是不分配任何 memory 因此在內(nèi)存稀缺環(huán)境中使用。
class execution_exception {
public:
execution_exception( error_code ec, const_string what_msg );
enum error_code {
cpp_exception_error, // see note (1) below
user_error, // user reported nonfatal error
system_error, // see note (2) below
timeout_error, // only detectable on certain platforms
user_fatal_error, // user reported fatal error
system_fatal_error // see note (2) below
};
error_code code() const; // use this method to get an error code for the exception
const_string what() const; // use this method to get an error message for the exception
};
Note 1 ：uncaught C++ exceptions 被當(dāng)做 error，如果應(yīng)用程序捕獲到 C++ exception，則該 exception 不會(huì)到 boost::execution_monitor；
Note 2 ：這些 error 包括 UNIX signals 和 Windows structured exceptions，這些經(jīng)常由 hardware traps 觸發(fā)。
execution_monitor 可以動(dòng)態(tài)連接，庫(kù)中沒(méi)有提供 main 函數(shù)。由于只有一個(gè) libs/test/execution_monitor.cpp 文件，因此可以直接 copy 該文件。
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boost Test 的 Program Execution Monitor
C++ program 可以通過(guò) return value 和 throwing an exception 報(bào)告 user-detected errors，而如 dereferencing an invalid pointer 的 System-detected errors 則以其他方式報(bào)告。
Boost Test Library 的 Program Execution Monitor 減輕了用戶處理復(fù)雜的 error detection 和 reporting，并提供了 main() 函數(shù)在 monitored environment 來(lái)調(diào)用用戶提供的 cpp_main() 函數(shù)，main() 函數(shù)以一致的方式檢測(cè)和報(bào)告多種 errors 的發(fā)生，將其轉(zhuǎn)化為一致的 return code 返回給 host enviroment。
BOOST_TEST_CATCH_SYSTEM_ERRORS 設(shè)置允許 Execution Monitor 捕獲 system errors，默認(rèn)值為 "yes"。
BOOST_PRG_MON_CONFIRM 設(shè)置是否允許用戶交互確認(rèn)程序正確運(yùn)行，默認(rèn)值為"yes"。
Program Execution Monitor 使用 Execution Monitor 監(jiān)視用戶提供的 cpp_main() 函數(shù)的運(yùn)行。盡管 Program Execution Monitor 在 libs/test/src/cpp_main.cpp 提供了 main() 函數(shù)，但是為了 link 正確，用戶必須提供一個(gè)與 main() 函數(shù)一樣接口的 cpp_main() 函數(shù)。如 cpp_main() 拋出異常或返回非 0 值，Program Execution Monitor 就認(rèn)為程序發(fā)生錯(cuò)誤。
Program Execution Monitor 在 cout 和 cerr 流上分別提供詳細(xì)和簡(jiǎn)要的錯(cuò)誤報(bào)告。Program Execution Monitor 提供的 main() 函數(shù)返回如下的值
1. boost::exit_success - no errors
2. boost::exit_failure - non-zero and non-boost::exit_success return code from cpp_main().
3. boost::exit_exception_failure - cpp_main() throw an exception.
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boost Test 的 Test Tools
Test Tools 為了讓用戶使用方便，提供了一系列的宏，這些宏分三級(jí)，其效果是不同的：
WARN 不增加引用計(jì)數(shù)，繼續(xù)執(zhí)行程序
CHECK 增加應(yīng)用計(jì)數(shù)，繼續(xù)執(zhí)行程序
REQUIRE 增加應(yīng)用計(jì)數(shù)，中斷程序的運(yùn)行
使用 CHECK level tools 實(shí)現(xiàn) assertions，使用 WARN level tools 檢驗(yàn)不太重要但是正確的方面，如：性能、可移植性、有用性，如 assertions 失敗就不應(yīng)該讓程序繼續(xù)運(yùn)行則使用 REQUIRE level tools。
Test Tools 提供了兩個(gè) .hpp 文件 boost/test/test_tools.hpp 和 boost/test/floating_point_comparison.hpp，一個(gè) .cpp 文件 libs/test/test_tools.cpp
BOOST_WARN( P )
BOOST_CHECK( P )
BOOST_REQUIRE( P )
BOOST_WARN_MESSAGE( P, M )
BOOST_CHECK_MESSAGE( P, M )
BOOST_REQUIRE_MESSAGE( P, M )
BOOST_ERROR( M )BOOST_FAIL( M )
BOOST_MESSAGE( M )
BOOST_CHECKPOINT( M )
BOOST_WARN_THROW( S, E )
BOOST_CHECK_THROW( S, E )
BOOST_REQUIRE_THROW( S, E )
BOOST_WARN_EXCEPTION( S, E, P )
BOOST_CHECK_EXCEPTION( S, E, P )
BOOST_REQUIRE_EXCEPTION( S, E, P )
BOOST_IGNORE_CHECK( e )
BOOST_WARN_NO_THROW( S )
BOOST_CHECK_NO_THROW( S )
BOOST_REQUIRE_NO_THROW( S )
BOOST_WARN_CLOSE( L, R, T )
BOOST_CHECK_CLOSE( L, R, T )
BOOST_REQUIRE_CLOSE( L, R, T )
BOOST_WARN_SMALL( FPV, T )
BOOST_CHECK_SMALL( FPV, T )
BOOST_REQUIRE_SMALL( FPV, T )
BOOST_WARN_PREDICATE( P, ARGS )
BOOST_CHECK_PREDICATE( P, ARGS )
BOOST_REQUIRE_PREDICATE( P, ARGS )
BOOST_WARN_EQUAL_COLLECTIONS( L_begin, L_end, R_begin, R_end )
BOOST_CHECK_EQUAL_COLLECTIONS( L_begin, L_end, R_begin, R_end )
BOOST_REQUIRE_EQUAL_COLLECTIONS( L_begin, L_end, R_begin, R_end )
BOOST_WARN_BITWISE_EQUAL( L, R )
BOOST_CHECK_BITWISE_EQUAL( L, R )
BOOST_REQUIRE_BITWISE_EQUAL( L, R )
BOOST_IS_DEFINED( symb )
BOOST_BITWISE_EQUAL( L, R )
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boost Test 的 Test Execution Monitor
Test Execution Monitor 結(jié)合了 Test Tools 和 Execution Monitor 的特點(diǎn)簡(jiǎn)化了煩瑣測(cè)試工作，它提供了 main() 函數(shù)調(diào)用用戶提供的 test_main() 函數(shù)，用戶可以使用 Test Tools 來(lái)進(jìn)行復(fù)雜的驗(yàn)證工作。
Test Execution Monitor 被設(shè)計(jì)用來(lái)進(jìn)行測(cè)試簡(jiǎn)單的程序或者從已存在的 production code 中 dig a problem。Program Execution Monitor 更適合監(jiān)控 production (non-test) programs（因?yàn)樗挥绊懗绦虻男阅埽?Unit Test Framework 更適合 complex test programs，因?yàn)?Unit Test Framework 可以
1. 可以將 test 分割到多個(gè) test cases，它會(huì)為每一個(gè) test case 分別產(chǎn)生 pass/fail 的統(tǒng)計(jì)信息；
2. 假如某一個(gè) test case 失敗了不會(huì)影響其他的 test；
3. 可以通過(guò)指定 name 來(lái)運(yùn)行特定的 test case
4. 分離的 test cases 運(yùn)行更清楚發(fā)現(xiàn)特定測(cè)試模塊的目的
5. 可以設(shè)置更多的選項(xiàng)
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boost Test 的 Unit Test Framework
regression testing 只關(guān)注程序運(yùn)行的時(shí)候是否有錯(cuò)誤發(fā)生，而 unit test 則需要盡可能詳細(xì)的輸出錯(cuò)誤的信息。Unit Test Framework 用 test tools 簡(jiǎn)化了 test cases 的編寫(xiě)并將其組織為有層次的 test suites。它提供了 main() 函數(shù)初始化 framework，通過(guò)命令行參數(shù)或者是環(huán)境變量設(shè)置參數(shù)，并通過(guò) init_unit_test_suite(argc, argv)，然后運(yùn)行用戶的 test suite。Framework 跟蹤所有的 passed/failed 的 Test Tools assertions，可以通過(guò) test cases 的數(shù)目（part 和 total）得到測(cè)試進(jìn)度，并且可以多種形式提供結(jié)果。Unit Test Framework 可被用來(lái)進(jìn)行簡(jiǎn)單測(cè)試和復(fù)雜重要測(cè)試，它不適合用在 production code，同時(shí)它以運(yùn)行時(shí)的效率為代價(jià)加速編譯。
該函數(shù)負(fù)責(zé)創(chuàng)建和初始化頂層的 test_suite 實(shí)例，如 test_suite 創(chuàng)建失敗該函數(shù)返回 NULL 指針，測(cè)試終止并返回一個(gè) boost::exit_test_failure。Framework 在測(cè)試運(yùn)行時(shí)傳遞特定的命令行參數(shù)，同時(shí)排斥其他 framework 指定的參數(shù)，同時(shí) framework 負(fù)責(zé) test_suite 的生命周期，在 test 終止時(shí)會(huì)被銷毀。
假如 test cases 會(huì)丟出自定義的異常，可以像 Execution Monitor 那樣注冊(cè)特定的 translator，注冊(cè)函數(shù)的原型定義如下
template<typename Exception, typename ExceptionTranslator>
void boost::unit_test::register_exception_translator( ExceptionTranslator const& tr, boost::type<Exception>* d = 0 )
一旦測(cè)試結(jié)束，framework 會(huì)報(bào)告結(jié)果并返回 return code。下面是集成在 unit test framework 內(nèi)部的的返回值
boost::exit_success returned if no errors occurred during test or success result code was explicitly requested with the no result code framework parameter
boost::exit_test_failure returned if nonfatal errors detected and no uncaught exceptions thrown or the framework fails to initialize the test suite
boost::exit_exception_failure returned if fatal errors detected or uncaught exceptions thrown
在 VC7.1+stlport 4.62 上 unit_test_example3.cpp 沒(méi)有通過(guò)(對(duì)多種繼承沒(méi)有通過(guò))
簡(jiǎn)單的使用方法：
1. 首先定義 #define BOOST_AUTO_TEST_MAIN
2. 包含 #include <boost/test/auto_unit_test.hpp>
3. 創(chuàng)建一個(gè) test_suite
BOOST_AUTO_TEST_CASE( test )
{
BOOST_CHECK( true );
}
然后 link libboost_test_exec_monitor-vc71-mt-sp-1_33.lib 就可以了。
另一類使用方法，首先包含如下
#include <boost/test/unit_test.hpp>
#include <boost/test/unit_test_monitor.hpp>
using namespace boost::unit_test;
然后聲明 test_suite* init_unit_test_suite(int /*argc*/, char* /*argv*/[]) {}
一個(gè)典型用法是
test_suite* init_unit_test_suite( int /*argc*/, char* /*argv*/[] ) {
test_suite* test = BOOST_TEST_SUITE("custom_exception_test");
unit_test_monitor.register_exception_translator<my_exception1>( &my_exception1_translator );
unit_test_monitor.register_exception_translator<my_exception2>( &my_exception2_translator );
test->add( BOOST_TEST_CASE( &throw_my_exception1 ) );
test->add( BOOST_TEST_CASE( &throw_my_exception2 ) );
return test;
}
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boost 的 minimal testing facility
只適合使用在 test environment 中，不需要 link 任何外部的組件。用戶只需要提供了如下的函數(shù)
int test_main( int argc, char* argv[] ) 就可以了。minimal testing facility 提供了 BOOST_CHECK(predicate)，BOOST_REQUIRE(predicate)，BOOST_ERROR(message)， BOOST_FAIL(message)。除了這四個(gè) MACRO 以外可以通過(guò)拋出異常和 return 返回值報(bào)告錯(cuò)誤。下面是 boost 提供的一個(gè)示例。
#include <boost/test/minimal.hpp>
int add( int i, int j ) { return i+j; }
int test_main( int, char *[] ) // note the name!
{
// six ways to detect and report the same error:
BOOST_CHECK( add( 2,2 ) == 4 ); // #1 continues on error
BOOST_REQUIRE( add( 2,2 ) == 4 ); // #2 throws on error
if( add( 2,2 ) != 4 )
BOOST_ERROR( "Ouch..." ); // #3 continues on error
if( add( 2,2 ) != 4 )
BOOST_FAIL( "Ouch..." ); // #4 throws on error
if( add( 2,2 ) != 4 ) throw "Oops..."; // #5 throws on error
return add( 2, 2 ) == 4 ? 0 : 1; // #6 returns error code
}
BOOST_CHECK 如果該表達(dá)式失敗了，會(huì)出現(xiàn)源代碼文件名、代碼行號(hào)、并且會(huì)增加 error count，一旦程序終止 error count 會(huì)顯示在 std::cout；
BOOST_REQUIRE 類似于 BOOST_CHECK，但是會(huì)拋出被 Minimal testing facility 捕獲的異常。
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