如何通过 C++ 中的链接器进行模拟测试

Question

有时，我们需要进行模拟测试。最广泛使用的依赖注入方法是使用模板或接口。

但是，有时，对于一些遗留代码，存在一些没有虚函数和模板的具体类。出于某种原因，我们不想或不能修改生产代码。但是我们仍然想在具体类上做模拟测试。

已经有很多关于这个话题的讨论。大多数人说，即使不是不可能，也很难做到。

幸运的是，我似乎找到了黎明。

(1) Pavel Minaev 在Interfaces vs Templates for dependency injection in C++ 中的回答

使用 C++，还有另一种选择 - 您为模拟类指定与真实类完全相同的名称，并且在链接单元测试时，只需将它们与模拟对象/库文件而不是真实文件链接。

(2) sdg 在fake/mock nonvirtual C++ methods的回答

我们有时使用的一种方法是将原始 .cpp 文件拆分为至少两部分。

然后测试设备可以提供自己的实现；有效地使用链接器为我们做脏活。

这在某些圈子中被称为“链接缝”。

理论上是的。我们可以用一个简单的例子来演示一下。

一个简单的程序存在两个类，A 和B。 B 是 A 的用户。

当我们想做B类的单元测试时。我们可以在MockA.cpp中定义另一个A。并通过以下命令生成单元测试执行文件。

g++ testB.cpp B.cpp MockA.cpp

到了发布时间，我们可以通过以下命令生成可执行文件

g++ Main.cpp B.cpp A.cpp

我的问题是我们如何在一个庞大的程序中实现它？

它是一个真正的程序，可能存在很多类，它们被打包到库中。

例如：一个庞大的程序需要使用两个库。 libA 来自 A1,A2,A3,...A100 类。 libB 来自 B1,B2,B3,....B100 类。

假设我们想要对 B3 进行单元测试，并且我们想要模拟 A1,A2,B1,B2。我们怎么能这样做？

我们需要libA without A1,A2、libB without B1,B2、MockA1、MockA2、MockB1、MockB2？

更进一步，如果B4,B5,B6都需要做B3之类的事情，看起来很复杂。

手工操作复杂，容易出错，维护困难。

我不知道如何让链接器为我们做这些脏活？

上面链接中有人说该技术已经用于实践项目。但是我搜索了很多并且没有线索。

任何指向已经使用此技术的开源项目的链接都将非常有帮助。使用 CMake 或 Makefile 编译会更好理解。

感谢您的宝贵时间。

编辑

Mike van Dyke 分享了另一种在没有虚函数的情况下进行模拟的方法。 该方法可以在不使用链接器的情况下进行模拟工作。这是制作模拟的另一种解决方案。

Using googlemock with fake impls of non-virtual functions

Answer 1

我对您的情况的理解如下：为了测试B3，您需要真实的B3 和A1、A2、B1 和B2 的模拟。您的假设是，您将使用与生产代码类似的库设置：将有一个带有 B3、B4、B5 的库，但肯定不是带有 B1 和 B2，因为这些应该被嘲笑。

我的建议是，对于单元测试可执行文件，选择不同的库设置：创建单独的库 libMockA1、libMockA2 等，同样为模拟的 Bx 类创建单独的库。然后，您可以在构建测试可执行文件时更独立地组合它们。为了测试B3，您可以将B3 目标文件与libMockA1、libMockA2、libMockB1 和libMockB2 链接。为了测试B4，您可以将B4 目标文件与libMockA1、libMockB1 和libMockB3 等链接起来。

或者，您可以完全放弃使用库进行单元测试，只单独链接目标文件。

您仍然需要为 Ax 和 Bx 类创建模拟，但您可以为每个测试可执行文件单独组合它们 - 无需为每个测试可执行文件创建不同配置的库。