Модульное тестирование DLL Visual C++ приложений для Магазина Windows

Статья
02/24/2013

В этом разделе описан один из способов создания модульных тестов для библиотек DLL С++ для приложений для Магазина Windows с помощью Visual Studio 2012 Express для Windows 8 и среды модульного тестирования Майкрософт для С++. Библиотека DLL RooterLib демонстрирует концепции теории пределов из математического анализа за счет реализации функции, которая вычисляет оценку квадратного корня из заданного числа. Библиотека DLL может затем быть включена в приложение для Магазина Windows, демонстрирующее пользователю интересные возможности математических функций.

Примечание

В подразделах этого раздела описываются функциональные возможности Visual Studio 2012 Express для Windows 8. Visual Studio Ultimate, VS Premium и VS Professional предоставляют дополнительные функции для модульного тестирования.

В VS Ultimate, VS Premium и VS Professional можно использовать любые сторонние среды модульного тестирования или среды с открытым кодом, для которых создан адаптер надстройки для обозревателя тестов (Майкрософт). Можно также анализировать и отображать данные о покрытии кода для тестов.
В VS Ultimate и VS Premium можно выполнять тесты после каждого построения.

Дополнительные сведения см. в разделе Проверка кода при помощи модульных тестов в библиотеке MSDN.

В этом разделе демонстрируется использование модульного тестирования в качестве первого шага разработки. При таком подходе сначала необходимо написать метод теста, который проверяет определенное поведение тестируемой системы, а затем написать код, который проходит этот тест. Порядок описанных ниже процедур можно изменить, и сначала написать код, который требуется протестировать, а затем написать сами модульные тесты.

В этом разделе также создается одно решение Visual Studio и отдельные проекты для модульных тестов и для тестируемой библиотеки DLL. Модульные тесты можно включить непосредственно в проект библиотеки DLL или создать отдельные решения для модульных тестов и для DLL. Советы по выбору структуры см. в разделе Модульное тестирование существующих приложений C++ с использованием обозревателя тестов.

Содержание раздела

В данном разделе описано выполнение следующих задач:

Создание решения и проекта модульного теста

С помощью обозревателя тестов проверьте, что тесты выполняются

Добавьте проект DLL в решение

Свяжите проект теста с проектом DLL

Постепенно дополняйте тесты и следите за тем, чтобы они проходились.

Отладка непройденного теста

Выполнить рефакторинг кода без изменения тестов

Создание решения и проекта модульного теста

В меню Файл выберите команду Создать, затем пункт Новый проект.
В диалоговом окне "Новый проект" разверните узел Установленные, узел Visual C++ и выберите Магазин Windows. В списке шаблонов проектов выберите Библиотека модульных тестов (приложения для Магазина Windows).
Назовите проект RooterLibTests; укажите расположение; назовите решение RooterLib; проверьте, что установлен флажок Создать каталог для решения.
В новом проекте откройте файл unittest1.cpp.

Обратите внимание на следующее.
- Каждый тест определен с помощью TEST_METHOD(YourTestName){...}.
  
  Писать обычную сигнатуру функции не требуется. Сигнатура создается макросом TEST_METHOD. Макрос создает функцию экземпляра, которая возвращает значение void. Он также создает статическую функцию, которая возвращает сведения о методе теста. Эти сведения позволяют обозревателю тестов находить метод.
- Методы тестов группируются в классы с помощью TEST_CLASS(YourClassName){...}.
  
  При запуске тестов создается экземпляр каждого класса теста. Методы теста вызываются в неопределенном порядке. Можно задать особые методы, которые вызываются до и после каждого модуля, класса или метода. Дополнительные сведения см. в разделе Использование пространства имен Microsoft.VisualStudio.TestTools.CppUnitTestFramework в библиотеке MSDN.

С помощью обозревателя тестов проверьте, что тесты выполняются

Добавьте код теста:
```
TEST_METHOD(TestMethod1)
{
    Assert::AreEqual(1,1);
}
```
Обратите внимание, что класс Assert содержит несколько статических методов, которые можно использовать для проверки результатов в методах теста.
В меню Тест выберите Выполнить, а затем выберите Запустить все.

Будет построен и запущен проект теста. Появится окно обозревателя тестов, а тест будет указан в разделе Пройденные тесты. Область сводки в нижней части окна содержит дополнительные сведения о выбранном тесте.

Добавьте проект DLL в решение

В обозревателе решений выберите имя решения. В контекстном меню выберите команду Добавить, а затем щелкните Добавить новый проект.
В диалоговом окне Добавить новый проект выберите DLL (приложения из Магазина Windows).

Добавьте в файл RooterLib.h следующий код:

// The following ifdef block is the standard way of creating macros which make exporting 
// from a DLL simpler. All files within this DLL are compiled with the ROOTERLIB_EXPORTS
// symbol defined on the command line. This symbol should not be defined on any project
// that uses this DLL. This way any other project whose source files include this file see 
// ROOTERLIB_API functions as being imported from a DLL, whereas this DLL sees symbols
// defined with this macro as being exported.
#ifdef ROOTERLIB_EXPORTS
#define ROOTERLIB_API  __declspec(dllexport)
#else
#define ROOTERLIB_API __declspec(dllimport)
#endif //ROOTERLIB_EXPORTS

class ROOTERLIB_API CRooterLib {
public:
    CRooterLib(void);
    double SquareRoot(double v);
};

Комментарии описывают назначение блока ifdef не только для автора DLL, но и для всех разработчиков, которые ссылаются на эту библиотеку DLL в своих проектах. С помощью свойства проекта DLL можно добавить в командную строку символ ROOTERLIB_EXPORTS.

Класс CRooterLib объявляет конструктор и метод оценки SqareRoot.

Добавьте символ ROOTERLIB_EXPORTS в командную строку.
1. В обозревателе решений выберите проект RooterLib, а затем в контекстном меню выберите пункт Свойства.
2. В диалоговом окне страницы свойств RooterLib последовательно разверните узлы Свойства конфигурации и C++, а затем выберите пункт Препроцессор.
3. В списке Определения препроцессора выберите <Изменить...>, а затем добавьте ROOTERLIB_EXPORTS в диалоговом окне определений препроцессора.
Добавьте минимальные реализации объявленных функций. Откройте файл RooterLib.cpp и добавьте следующий код:
```
// constructor
CRooterLib::CRooterLib()
{
}

// Find the square root of a number.
double CRooterLib::SquareRoot(double v)
{
    return 0.0;
}
```

Свяжите проект теста с проектом DLL

Добавьте RooterLib в проект RooterLibTests.
1. В обозревателе решений выберите проект RooterLibTests и в контекстном меню выберите команду Ссылки....
2. В диалоговом окне свойств проекта RooterLib разверните узел Общие свойства и выберите .NET Framework и ссылки.
3. Щелкните Добавить новую ссылку...
4. В диалоговом окне Добавить ссылку разверните узел Решение и выберите Проекты. Затем выберите элемент RouterLib.
Укажите файл заголовков RooterLib в файле unittest1.cpp.
1. Откройте файл unittest1.cpp.
2. Добавьте следующий код ниже строки #include "CppUnitTest.h":
```
#include "..\RooterLib\RooterLib.h"
```

Добавьте тест, который использует импортированную функцию. Добавьте следующий код в файл unittest1.cpp:

TEST_METHOD(BasicTest)
{
    CRooterLib rooter;
    Assert::AreEqual(
        // Expected value:
        0.0, 
        // Actual value:
        rooter.SquareRoot(0.0), 
        // Tolerance:
        0.01,
        // Message:
        L"Basic test failed",
        // Line number - used if there is no PDB file:
        LINE_INFO());
}

Выполните построение решения.

Новый тест появится в обозревателе тестов в узле Незапускавшиеся тесты.
В обозревателе тестов выберите Запустить все.

Вы настроили проекты теста и кода и убедились, что можно запускать тесты, которые выполняют функции в проекте кода. Теперь можно начинать разработку реальных тестов и кода.

Постепенно дополняйте тесты и следите за тем, чтобы они проходились.

Добавьте новый тест:
```
TEST_METHOD(RangeTest)
{
    CRooterLib rooter;
    for (double v = 1e-6; v < 1e6; v = v * 3.2)
    {
        double expected = v;
        double actual = rooter.SquareRoot(v*v);
        double tolerance = expected/1000;
        Assert::AreEqual(expected, actual, tolerance);
    }
};
```
Совет

Рекомендуется не изменять пройденные тесты. Вместо этого добавьте новый тест, обновите код так, чтобы тест успешно проходился, а затем добавьте еще один тест и т. д.

По мере изменения требований пользователей отключайте тесты, которые больше не являются верными. Создавайте новые тесты по одному и следите за тем, чтобы они работали.
В обозревателе тестов выберите Запустить все.
Тест не пройден.

Совет

Проверяйте, что тест не проходится, сразу после написания кода этого теста. Это помогает избежать простой ошибки, связанной с написанием теста, который не может быть не пройден.

Измените код теста, чтобы новый тест был пройден. Добавьте в файл RooterLib.cpp следующий код:

#include <math.h>
...
// Find the square root of a number.
double CRooterLib::SquareRoot(double v)
{
    double result = v;
    double diff = v;
    while (diff > result/1000)
    {
        double oldResult = result;
        result = result - (result*result - v)/(2*result);
        diff = abs (oldResult - result);
    }
    return result;
}

Постройте решение, а затем в обозревателе тестов выберите Запустить все.

Оба теста пройдены.

Совет

Разрабатывайте код, добавляя тесты по одному. После каждой итерации проверяйте, что все тесты проходятся.

Отладка непройденного теста

Добавьте в файл unittest1.cpp еще один тест:

// Verify that negative inputs throw an exception.
 TEST_METHOD(NegativeRangeTest)
 {
   wchar_t message[200];
   CRooterLib rooter;
   for (double v = -0.1; v > -3.0; v = v - 0.5)
   {
     try 
     {
       // Should raise an exception:
       double result = rooter.SquareRoot(v);

       swprintf_s(message, L"No exception for input %g", v);
       Assert::Fail(message, LINE_INFO());
     }
     catch (std::out_of_range ex)
     {
       continue; // Correct exception.
     }
     catch (...)
     {
       swprintf_s(message, L"Incorrect exception for %g", v);
       Assert::Fail(message, LINE_INFO());
     }
   }
};

В обозревателе тестов выберите Запустить все.

Тест не пройден. Выберите имя теста в обозревателе тестов. Утверждение, вызвавшее сбой, будет выделено. Сообщение о сбое отображается в области сведений обозревателя тестов.
Чтобы определить причину сбоя теста, пошагово выполните функцию.
1. Установите точку останова перед функцией SquareRoot.
2. В контекстном меню непройденного теста выберите Отладить выбранные тесты.
  
  При остановке выполнения на точке останова выполните код пошагово.
3. Добавьте в файл RooterLib.cpp код для перехвата исключения:
```
#include <stdexcept>
...
double CRooterLib::SquareRoot(double v)
{
    //Validate the input parameter:
    if (v < 0.0) 
    {
      throw std::out_of_range("Can't do square roots of negatives");
    }
...
```
1. В обозревателе тестов выберите Запустить все, чтобы протестировать исправленный метод и убедиться, что не была добавлена регрессия.

Теперь все тесты проходятся.

Все тесты пройдены

Выполнить рефакторинг кода без изменения тестов

Упростите основной расчет функции SquareRoot:

// old code
//result = result - (result*result - v)/(2*result);
// new code
result = (result + v/result) / 2.0;

Выберите команду Запустить все, чтобы протестировать подвергнутый рефакторингу метод и убедиться, что не была добавлена регрессия.

Совет

Стабильный набор хороших модульных тестов придает уверенность в том, что изменение кода не привело к появлению ошибок.

Изменения в рамках рефакторинга должны быть отделены от других изменений.

Поделиться через

Модульное тестирование DLL Visual C++ приложений для Магазина Windows

Содержание раздела

Создание решения и проекта модульного теста

С помощью обозревателя тестов проверьте, что тесты выполняются

Добавьте проект DLL в решение

Свяжите проект теста с проектом DLL

Постепенно дополняйте тесты и следите за тем, чтобы они проходились.

Отладка непройденного теста

Выполнить рефакторинг кода без изменения тестов

Дополнительные ресурсы