在C++开发中，单元测试是保障代码质量的重要手段。Google Test（简称gtest）是目前最流行的C++单元测试框架之一，提供了简洁的断言、测试用例组织和丰富的运行选项。下面介绍如何在项目中集成并使用gtest进行单元测试。
1. 安装与配置gtest
要使用gtest，首先需要获取并安装它。常见方式有通过包管理器或源码编译。
Ubuntu/Debian系统：
sudo apt-get install libgtest-dev cmake注意：libgtest-dev只包含源码，需自行编译生成库文件。
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手动编译安装：
- 从GitHub克隆gtest源码：git clone https://github.com/google/googletest.git
- 进入目录并使用cmake构建：
cd googletest
mkdir build && cd build
cmake ..
make && sudo make install
默认会将头文件安装到/usr/local/include，库文件到/usr/local/lib。
2. 编写第一个测试用例
假设有一个简单的加法函数需要测试：
// math.h#ifndef MATH_H
#define MATH_H
int add(int a, int b);
#endif
// math.cpp
#include "math.h"
int add(int a, int b) {
return a + b;
}
编写对应的测试文件：
// test_math.cpp#include
#include "math.h"
// 测试用例：测试add函数
TEST(MathTest, AddPositiveNumbers) {
EXPECT_EQ(add(2, 3), 5);
EXPECT_EQ(add(0, 0), 0);
}
TEST(MathTest, AddNegativeNumbers) {
EXPECT_EQ(add(-1, -1), -2);
}
这里使用了TEST宏定义测试用例，格式为TEST(测试套件名, 测试名)。EXPECT_EQ用于判断两个值是否相等，若不满足不会立即退出测试。
3. 编译并运行测试
将测试文件与gtest链接编译：
g++ -std=c++11 test_math.cpp math.cpp -lgtest -lgtest_main -lpthread -o test_math运行可执行文件：
./test_math输出类似：
[==========] Running 2 tests from 1 test suite.[----------] Global test environment set-up.
[----------] 2 tests from MathTest
[ RUN ] MathTest.AddPositiveNumbers
[ OK ] MathTest.AddPositiveNumbers (0 ms)
[ RUN ] MathTest.AddNegativeNumbers
[ OK ] MathTest.AddNegativeNumbers (0 ms)
[----------] 2 tests from MathTest (0 ms total)
[----------] Global test environment tear-down
[==========] 2 tests from 1 test suite ran. (0 ms total)
[ PASSED ] 2 tests.
4. 常用断言与高级特性
gtest提供多种断言宏，分为两类：
- EXPECT_*：断言失败时打印信息，继续执行后续语句
- ASSERT_*：断言失败时立即终止当前测试函数
常用断言示例：
EXPECT_EQ(a, b); // a == bEXPECT_NE(a, b); // a != b
EXPECT_LT(a, b); // a EXPECT_LE(a, b); // a EXPECT_GT(a, b); // a > b
EXPECT_GE(a, b); // a >= b
EXPECT_TRUE(condition);
EXPECT_FALSE(condition);
EXPECT_STREQ(s1, s2); // 字符串相等
对于浮点数比较，推荐使用：
EXPECT_FLOAT_EQ(a, b); // 单精度近似相等EXPECT_DOUBLE_EQ(a, b); // 双精度
还可以使用参数化测试来对同一函数进行多组数据验证：
class AddTest : public ::testing::TestWithParam<:tuple int>> {};TEST_P(AddTest, TestAdd) {
auto [a, b, expected] = GetParam();
EXPECT_EQ(add(a, b), expected);
}
INSTANTIATE_TEST_SUITE_P(Default, AddTest, ::testing::Values(
std::make_tuple(1, 2, 3),
std::make_tuple(-1, 1, 0),
std::make_tuple(0, 0, 0)
));
基本上就这些。掌握gtest的基本使用后，可以将其集成进CMake构建系统，实现自动化测试。关键是写出清晰、独立、可重复的测试用例，提升代码健壮性。
