单元测试（Unit Test）通常是一小段用于检验某个小功能是否正确的测试代码。通过编写单元测试可以在编码阶段发现程序编码错误，甚至是程序设计错误。

单元测试不但可以增加开发者对于所完成代码的自信，同时，好的单元测试用例往往可以在回归测试的过程中，很好地保证之前所发生的修改没有破坏已有的程序逻辑。因此，单元测试不但不会成为开发者的负担，反而可以在保证开发质量的情况下，加速迭代开发的过程。

GoogleTest是一个由Google公司发布的跨平台、使用C++编写的单元测试框架，是目标较为常用的C++单元测试框架之一。

CMake工程引入googletest框架

利用CMake的FetchContent模块，我们可以方便地在CMake工程引入googletest的源码，在整个工程编译的过程中完成googletest源码下载和编译的操作，无需额外在本地保存源码或预编译二进制库。

相关CMakeLists.txt内容示例如下：

cmake_minimum_required(VERSION 3.14)
project(my_project)

# GoogleTest requires at least C++14
set(CMAKE_CXX_STANDARD 14)
set(CMAKE_CXX_STANDARD_REQUIRED ON)

include(FetchContent)
FetchContent_Declare(
  googletest
  URL /path/to/googletest_src.tar.gz
)
# For Windows: Prevent overriding the parent project's compiler/linker settings
set(gtest_force_shared_crt ON CACHE BOOL "" FORCE)
# 不安装googletest库文件
set(INSTALL_GTEST OFF CACHE BOOL "" FORCE)
FetchContent_MakeAvailable(googletest)

googletest具体使用

首先，写一段简单的测试代码，假设代码文件名为hello_test.cpp：

#include <gtest/gtest.h>

TEST(HelloTest, BasicAssertions) {
  // Expect equality
  EXPECT_EQ(5 * 6, 30);
}

得益于googletest的封装，我们无需在测试代码里编写main()函数。

然后在CMakeLists.txt中构建这段代码成可执行程序，示例如下：

enable_testing()

add_executable(
  hello_test
  hello_test.cpp
)
target_link_libraries(
  hello_test
  GTest::gtest_main
)

include(GoogleTest)
gtest_discover_tests(hello_test)

最后，构建整个CMake工程并使用ctest命令运行测试用例：

mkdir build && cd build
cmake ..
cmake --build .
ctest

googletest

在之前的测试代码中，我们使用了EXPECT_EQ()断言，若两个参数不相等，会导致最终测试结果为失败。googletest中还提供了很多断言接口帮助我们验证测试结果，这些断言接口分为两类：

• ASSERT_XXX()： 如果断言失败，测试流程直接终止
• EXPECT_XXX()： 如果断言失败，测试流程继续，但会在最终测试结果里报告该处断言失败

一些常用的断言见下表：