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使用 c++++ 測試框架、aaa 模式、斷言庫、模擬/存根等最佳實踐，可編寫出可靠高效的單元測試，其中包括隔離測試、利用斷言清楚表達預期行為、替換或擴展外部依賴項來實現更精準的測試。

C++ 函數單元測試的最佳實踐

單元測試是確保代碼合理性和可靠性的至關重要的軟件開發步驟。在 C++ 中編寫穩健且高效的單元測試需要遵循一些最佳實踐。

1. 使用框架

例如 Google Test、Boost.Test 和 Catch 等 C++ 測試框架提供了許多有用的功能，例如斷言、異常處理和測試用例編寫。使用框架可以簡化測試過程，并確保代碼與廣泛使用的標準兼容。

2. 遵循 AAA 模式

安排、執行、斷言 (AAA) 模式是一種組織單元測試的有效方式。每個測試用例都應該按照以下步驟執行：

安排：設置測試所需的條件。

執行：運行要測試的函數。

斷言：驗證函數的輸出與預期相符。

3. 保持測試獨立性

單元測試應該彼此獨立，也就是說，一個測試用例的失敗不應影響另一個測試用例。避免共享狀態或使用全局變量，以隔離測試并確保它們可重復執行。

4. 使用斷言庫

例如 Boost.Assert 或 Modern CMake 的 fetchcontent，斷言庫提供了一組強大的斷言宏，可以清楚地表達預期行為。使用特定的斷言消息將有助于在測試失敗時進行有用的調試。

5. 使用模擬和存根

模擬和存根是一種替換或擴展外部依賴項的方法，使您能夠在受控環境中測試代碼。例如，您可以模擬一個外部 API，以防止在單元測試期間產生副作用。

實戰案例：測試字符串操作函數

Consider the following C++ function that performs basic string operations:

std::string StringOperation(const std::string& input) {
  std::string result;
  for (char c : input) {
    if (std::isupper(c)) {
      result += std::tolower(c);
    } else {
      result += std::toupper(c);
    }
  }
  return result;
}

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以下是如何使用 Google Test 編寫單元測試用例：

#include <gtest/gtest.h>

TEST(StringOperationTest, EmptyString) {
  EXPECT_EQ(StringOperation(""), "");
}

TEST(StringOperationTest, UppercaseToLowercase) {
  EXPECT_EQ(StringOperation("HELLO"), "hello");
}

TEST(StringOperationTest, LowercaseToUppercase) {
  EXPECT_EQ(StringOperation("goodbye"), "GOODBYE");
}

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