QT基础篇（16）QT5单元测试框架

本文介绍: 在Qt中，数据驱动测试（Data-Driven Testing）是一种强大的测试方法，它允许你使用多组输入数据和预期输出来参数化测试用例。因此，在进行性能测试时，最好在相同的环境和条件下重复运行测试以获得更可靠的结果。如果你使用的是较新的Qt版本，可能需要进行一些小的调整，但基本概念和步骤应该是相同的。以下是一个简单的Qt单元测试实例，用于测试一个假设的数学函数。通过这种方式，你可以轻松地扩展测试数据集，以覆盖更多的边界情况和正常操作，而无需为每个数据集编写单独的测试用例。如果不相等，测试将失败。

1.QTEstLib框架

QTestLib框架是一个用于软件测试的开源框架，是Qt工具套件的一部分。它提供了一组用于编写自动化测试和单元测试的类和函数。

QTestLib可以方便地为Qt应用程序编写单元测试，包括测试GUI和非GUI的代码。它提供了一系列断言和辅助函数，用于验证测试的预期结果和处理测试数据。

QTestLib的特点包括：

支持C++和Qt框架，可以与Qt的信号和槽机制集成。
提供了各种断言函数，用于验证预期结果，如 QCOMPARE()、QVERIFY()等。
可以使用Qt的事件系统进行GUI测试。
支持数据驱动测试，通过参数化测试可以在不同数据集上运行相同的测试代码。
提供了丰富的测试结果报告和日志输出。

使用QTestLib可以帮助开发人员编写可靠的自动化测试，并提高软件质量和稳定性。

2.QT单元测试

Qt单元测试通常使用Qt Test模块来编写和执行。以下是一个简单的Qt单元测试实例，用于测试一个假设的数学函数。

假设的数学函数：
假设我们有一个简单的数学函数，它返回两个整数的和。

// mymathfunctions.h  
#ifndef MYMATHFUNCTIONS_H  
#define MYMATHFUNCTIONS_H  
  
int add(int a, int b);  
  
#endif // MYMATHFUNCTIONS_H  
  
// mymathfunctions.cpp  
#include "mymathfunctions.h"  
  
int add(int a, int b) {  
    return a + b;  
}

编写Qt单元测试：
使用Qt Test，我们可以为这个函数编写一个单元测试。

// tst_mymathfunctions.h  
#ifndef TST_MYMATHFUNCTIONS_H  
#define TST_MYMATHFUNCTIONS_H  
  
#include <QObject>  
#include <QtTest>  
  
class TestMyMathFunctions : public QObject  
{  
    Q_OBJECT  
  
private slots:  
    void testAdd();  
};  
  
#endif // TST_MYMATHFUNCTIONS_H  
  
// tst_mymathfunctions.cpp  
#include "tst_mymathfunctions.h"  
#include "mymathfunctions.h"  
  
void TestMyMathFunctions::testAdd()  
{  
    QCOMPARE(add(2, 3), 5);  
    QCOMPARE(add(-2, 2), 0);  
    QCOMPARE(add(0, 0), 0);  
}  
  
QTEST_MAIN(TestMyMathFunctions)  
  
#include "tst_mymathfunctions.moc"

这里的关键是QCOMPARE宏，它用于比较两个值是否相等。如果不相等，测试将失败。

配置Qt项目文件：
确保你的.pro文件包含了Qt Test模块。

QT += testlib  
QT -= gui  
  
CONFIG += qt warn_on depend_includepath testcase  
  
TARGET = tst_mymathfunctions  
  
SOURCES += tst_mymathfunctions.cpp mymathfunctions.cpp  
  
HEADERS += tst_mymathfunctions.h mymathfunctions.h

编译和运行测试：
使用Qt Creator打开项目文件，然后构建并运行。测试结果将在“测试结果”窗口中显示。

注意：确保你的Qt环境配置正确，并且Qt Test模块可用。如果你使用的是较新的Qt版本，可能需要进行一些小的调整，但基本概念和步骤应该是相同的。

3.数据驱动测试

在Qt中，数据驱动测试（Data-Driven Testing）是一种强大的测试方法，它允许你使用多组输入数据和预期输出来参数化测试用例。这意味着你可以编写一个测试用例，并用不同的数据集多次运行它，以验证函数或方法在不同条件下的行为。

下面是一个Qt数据驱动测试的简单实例：

假设的函数：
假设我们有一个函数，它接受两个整数并返回它们的乘积。

// mymathfunctions.h  
#ifndef MYMATHFUNCTIONS_H  
#define MYMATHFUNCTIONS_H  
  
int multiply(int a, int b);  
  
#endif // MYMATHFUNCTIONS_H  
  
// mymathfunctions.cpp  
#include "mymathfunctions.h"  
  
int multiply(int a, int b) {  
    return a * b;  
}

2.数据驱动测试：
我们将编写一个数据驱动测试来验证multiply函数的行为。

// tst_mymathfunctions.h  
#ifndef TST_MYMATHFUNCTIONS_H  
#define TST_MYMATHFUNCTIONS_H  
  
#include <QObject>  
#include <QtTest/QtTest>  
#include "mymathfunctions.h"  
  
class TestMyMathFunctions : public QObject  
{  
    Q_OBJECT  
  
private slots:  
    void testMultiply_data();  
    void testMultiply();  
};  
  
#endif // TST_MYMATHFUNCTIONS_H  
  
// tst_mymathfunctions.cpp  
#include "tst_mymathfunctions.h"  
  
void TestMyMathFunctions::testMultiply_data()  
{  
    QTest::addColumn<int>("input1");  
    QTest::addColumn<int>("input2");  
    QTest::addColumn<int>("expected");  
  
    QTest::newRow("positive numbers") << 2 << 3 << 6;  
    QTest::newRow("negative numbers") << -2 << -3 << 6;  
    QTest::newRow("zero and number") << 0 << 4 << 0;  
    QTest::newRow("number and zero") << 4 << 0 << 0;  
}  
  
void TestMyMathFunctions::testMultiply()  
{  
    QFETCH(int, input1);  
    QFETCH(int, input2);  
    QFETCH(int, expected);  
  
    int result = multiply(input1, input2);  
    QCOMPARE(result, expected);  
}  
  
QTEST_MAIN(TestMyMathFunctions)  
  
#include "tst_mymathfunctions.moc"

在这个例子中，testMultiply_data函数用于提供测试数据集。我们使用QTest::addColumn来定义每一列的名称和类型，然后使用QTest::newRow为每一行添加数据。这些数据集将在testMultiply函数中使用，它通过QFETCH宏来访问每一行的数据。

Qt项目文件：
与前面的例子类似，确保你的.pro文件包含了Qt Test模块。

QT += testlib  
QT -= gui  
  
CONFIG += qt warn_on depend_includepath testcase  
  
TARGET = tst_mymathfunctions  
  
SOURCES += tst_mymathfunctions.cpp mymathfunctions.cpp  
  
HEADERS += tst_mymathfunctions.h mymathfunctions.h

编译和运行测试：
使用Qt Creator打开项目文件，构建并运行测试。Qt Test框架将自动运行所有数据驱动的测试用例，并在“测试结果”窗口中显示结果。

通过这种方式，你可以轻松地扩展测试数据集，以覆盖更多的边界情况和正常操作，而无需为每个数据集编写单独的测试用例。

4.简单性能测试

在Qt中，性能测试通常涉及到测量某个功能或代码块的执行时间。Qt Test模块提供了QBENCHMARK宏来帮助你进行基准测试，即性能测试。以下是一个简单的Qt性能测试实例：

假设的功能：
假设我们有一个函数，它执行一些字符串处理操作，我们想要测量这个函数的执行时间。

// mystringprocessor.h  
#ifndef MYSTRINGPROCESSOR_H  
#define MYSTRINGPROCESSOR_H  
  
QString processString(const QString &input);  
  
#endif // MYSTRINGPROCESSOR_H  
  
// mystringprocessor.cpp  
#include "mystringprocessor.h"  
  
QString processString(const QString &input) {  
    QString result;  
    // 假设这里有一些复杂的字符串处理操作  
    for (int i = 0; i < input.length(); ++i) {  
        result += input[i].toUpper();  
    }  
    return result;  
}

性能测试：
我们将编写一个基准测试来测量processString函数的性能。

// tst_mystringprocessor.h  
#ifndef TST_MYSTRINGPROCESSOR_H  
#define TST_MYSTRINGPROCESSOR_H  
  
#include <QObject>  
#include <QtTest/QtTest>  
#include "mystringprocessor.h"  
  
class TestMyStringProcessor : public QObject  
{  
    Q_OBJECT  
  
private slots:  
    void benchmarkProcessString();  
};  
  
#endif // TST_MYSTRINGPROCESSOR_H  
  
// tst_mystringprocessor.cpp  
#include "tst_mystringprocessor.h"  
  
void TestMyStringProcessor::benchmarkProcessString()  
{  
    QString testString = "This is a test string for benchmarking";  
    QBENCHMARK {  
        processString(testString);  
    }  
}  
  
QTEST_MAIN(TestMyStringProcessor)  
  
#include "tst_mystringprocessor.moc"

在这个例子中，benchmarkProcessString函数使用QBENCHMARK宏来测量processString函数的执行时间。QBENCHMARK宏会多次运行代码块以获得更准确的平均运行时间。

Qt项目文件：
确保你的.pro文件包含了Qt Test模块。

QT += testlib  
QT -= gui  
  
CONFIG += qt warn_on depend_includepath testcase  
  
TARGET = tst_mystringprocessor  
  
SOURCES += tst_mystringprocessor.cpp mystringprocessor.cpp  
  
HEADERS += tst_mystringprocessor.h mystringprocessor.h