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。 进行依赖注入最广泛使用的方法是使用模板或接口。

然而，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。 由于某种原因我们不想或不能修改生产代码。 但是我们还是想对具体的类进行模拟测试。

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，也很难做到这一点。

幸运的是，我似乎已经找到了曙光。

(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 - 您为模拟类提供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起来。

(2) sdg's answer in fake/mock nonvirtual C++ methods

我们有时使用的一种方法是将原始 .cpp 文件至少分成两部分。

然后测试设备可以提供它自己的实现； 有效地使用链接器为我们做脏活。

这在某些圈子中称为“链接接缝”。

理论上是的。 我们可以用一个简单的案例作为例子来演示它。

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

到了发布的时候，我们可以通过follow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，可能存在很多类并将它们打包到库中。

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

假设我们想要对 B3 进行单元测试，并且我们想要A1 、 A2 、 B1 、 B2 。 我们怎么能那样做？

我们需要一个libA without A1,A2 libB without B1,B2 MockA1 ， MockA2 ， MockB1 ， MockB2 ， MockB2 ？

再者，如果B4 、 B5 、 B6都需要做B3 ，就显得很复杂了。

手动操作很复杂，很容易出错，也很难维护。

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。 但我搜索了很多，并没有线索。

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 进行编译对我来说更容易理解。

谢谢你的时间。

编辑

Mike van Dyke 分享了另一种没有虚函数的模拟方法。 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。

将 googlemock 与非虚拟函数的假实现一起使用

Answer 1

我理解您的情况如下：为了测试B3您需要真正的B3和A1 、 A2 、 B1和B2 。 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，但肯定不会带有B1和B2 ，因为这些将被模拟。

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，并为libMockA2的Bx类创建类似的单独库。 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 。 为了测试B4您可以将B4目标文件与例如libMockA1 、 libMockB1和libMockB3等libMockB1 libMockB3 。

或者，您可以完全放弃使用库进行单元测试，而仅单独链接目标文件。

您仍然需要为Ax和Bx类创建Bx ，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。