Présentation rapide de cppUnit▲
cppUnit est l'équivalent C++ de l'outil JUnit créé entre autres par Kent Beck. Plateforme de test unitaire, cppUnit sert à organiser ses tests unitaires. Un tel test permet de vérifier le bon fonctionnement de son code. Idéalement, le test devrait être écrit avant la fonction à tester. De plus, une application doit être testée sous toutes ses coutures, chaque fonction, chaque module ayant un ou plusieurs tests associés. Pour plus de renseignements sur ces modes de développement, jetez un œil sur ce livre : Test-Driven Development : By Example.
cppUnit est donc une bibliothèque de tests pouvant se télécharger à l'adresse suivante sur Sourceforge. Dans ce petit tutoriel, nous essaierons de présenter rapidement, mais correctement cette bibliothèque et l'une de ses interfaces graphiques, QtTestRunner. Outre vérifier les tests, cppUnit permet aussi de vérifier qu'une fonction ne produit aucune erreur imprévue. On a donc un contrôle des échecs d'une fonction – ce qu'on prévoit qui pourrait mal se passer - ainsi que de ses erreurs - ce qui se passe mal alors qu'on ne l'avait pas prévu –.
I. Structure de cppUnit▲
Une rapide présentation des classes de cppUnit et de leur hiérarchie s'impose. Voici un diagramme réduit des classes.
I-A. La classe Test▲
Cette classe est la classe principale du framework. Virtuelle pure, elle définit entre autres la fonction runTest, fonction qui est naturellement appelée lors de l'exécution des tests. C'est elle qui sera surchargée par nos tests unitaires. Les autres fonctions membres servent à diverses tâches telles que le comptage du nombre de tests, récupérer les résultats des tests à travers le pattern Visitor…
I-B. La classe TestCase▲
Classe la plus élémentaire, elle est dérivée de Test au travers de TestLeaf. Elle peut être considérée comme une feuille de l'arbre des tests.
I-C. La classe TestSuite▲
Cette classe implémente le pattern Composite, à savoir une arborescence dans les tests. C'est le moyen de hiérarchiser facilement et efficacement ses tests.
I-D. La classe TestDecorator▲
Cette classe est virtuelle, mais a deux filles.
Dans certains cas, les tests envisagés nécessitent de mettre en place un cadre, charger des données, mais aussi de « nettoyer » après les tests. Deux fonctions supplémentaires sont à surcharger pour accomplir cette dernière tâche dans la classe TestSetUp.
Certains tests doivent être répétés plusieurs fois, ce que la classe RepeatedTest permet d'accomplir.
I-E. La classe TestFixture▲
Parfois, on ne veut pas dériver une multitude de classes pour des tests différents. En effet, pour tester une bibliothèque matricielle par exemple, créer une classe par type d'opération peut être démesuré, tout comme mettre tous les tests dans une seule classe. La classe TestFixture permet de répondre à cette question.
I-F. La classe TestRunner▲
Pour lancer les tests, une autre classe est utilisée. Chaque classe de test est enregistrée dans TestRunner à l'aide de la méthode addTest, et on lance la totalité des tests à l'aide de la méthode run.
II. Compilation de cppUnit▲
Tout d'abord, téléchargez cppUnit ici pour obtenir la dernière version stable et décompressez l'archive.
II-A. Compilation sous Linux ou avec les autotools – MingW et MSYS par exemple –▲
Un petit
./configure && make && make install
permet d'installer facilement la bibliothèque. Si vous voulez l'installer sans être root ou dans un dossier particulier, faites plutôt un
./configure --prefix=/dossier/local/dinstallation/ && make && make install
II-B. Compilation avec un environnement de développement (IDE)▲
Avec un autre environnement de développement, plusieurs solutions sont envisageables. Si on décide de compiler avec Visual Studio, tout est déjà disponible. Dans le cas contraire, il faudra reconstruire un projet.
II-B-1. Compilation avec MSVC▲
Ouvrez le fichier src/CppUnitLibraries.dsw, les versions supérieures à MSVC6 demanderont de convertir la solution, ce que vous ferez. Compilez ensuite le tout, soit avec la configuration Debug, soit avec la Release. Avec la version 7.1, plusieurs sous-projets échouent lors de la compilation, mais ce n'est pas un problème, le projet important étant celui compilant le fichier cppunit_dll.dll ou cppunitd_dll.dll. Par la suite, on admettra avoir compilé le projet en mode Debug.
II-B-2. Compilation avec un autre IDE▲
Dans votre IDE favori, créez un nouveau projet de bibliothèque dynamique. Indiquez que vous voulez ajouter le dossier include/ de cppUnit à votre chemin d'accès. Ajoutez la macro CPPUNIT_DLL_BUILD à la liste des commandes du préprocesseur si vous êtes sous Windows, incluez tous les fichiers .cpp du dossier src/cppunit et compilez-le.
III. Compilation de QtTestRunner▲
Qt a l'avantage d'avoir son propre système de compilation. Grâce au tutoriel d'Aurélien Regat-Barrel, vous pouvez aussi utiliser cette méthode pour compiler le projet avec le compilateur Microsoft.
Pour compiler QtTestRunner, téléchargez le package ici et décompressez l'archive dans src/qttestrunner pour utiliser les fichiers les plus récents. Téléchargez de même notre version perso du fichier projet ici et remplacez la version qui se trouve dans src/qttestrunner. Ici, si vous êtes sous Linux, modifiez le chemin d'accès à la librairie cppUnit en conséquence à la ligne LIBS+=. Supprimez les fichiers commençant par moc_, les versions fournies ne sont pas adaptées aux dernières versions de Qt4, on demandera au script de compilation de les recréer.
Si vous utilisez Visual Studio, ouvrez un terminal à l'aide du raccourci dans Démarrer>Programmes>Microsoft Visual Studio XXX>Outils>Command Prompt et exécutez
qmake && nmake
si vous utilisez un GCC avec make, dans un terminal, faites un
qmake && nmake
Maintenant, vous vous retrouvez avec une bibliothèque dynamique cppUnit et une bibliothèque dynamique pour QtTestRunner, le tout compilé en mode debug.
IV. Exemple d'utilisation de cppUnit▲
IV-A. Lancer l'interface graphique▲
Nous allons commencer par lancer l'interface graphique. Afin de simplifier la compilation, nous utiliserons les fichiers .pro à utiliser avec qmake – il faut ajouter plusieurs définitions du préprocesseur pour que l'application se lance avec une compilation standard sous Visual Studio –. L'interface doit donc ressembler à quelque chose de ce genre
On va donc créer un fichier .pro. Tout d'abord la configuration
CONFIG += debug qt warn_on
Donc on compile en mode debug, avec qt et avec les warnings.
SOURCES = main.cpp
On va simplement utiliser un seul fichier source, main.cpp
TARGET = cppunit-example
DEPENDPATH = .
OBJECTS_DIR = objs
MOC_DIR = mocs
La cible à créer est un exécutable s'appelant cppunit-example, on stocke les fichiers objets dans le sous-dossier objs, les fichiers résultant d'un moc dans le dossier mocs tandis que la liste des dossiers utilisés pour les dépendances est limitée au dossier courant.
INCLUDEPATH = c:/travail/cppunit-1.10.2/include
Ici, indiquez le dossier dans lequel se trouvent les en-têtes de cppUnit, dans mon cas, c'est c:/travail/cppunit-1.10.2/include.
LIBS += c:\travail\cppunit-1.10.2\lib\cppunitd_dll.lib c:\travail\cppunit-1.10.2\lib\qttestrunner.lib
Ici, mettez vos librairies .lib, avec Visual Studio, il s'agit du chemin d'accès complet tandis que pour les GCC, on indiquera par -Lchemin le chemin d'accès et -llibrarie chaque librairie, donc -lcppunit et -lqttestrunner.
Maintenant, le fichier main.cpp :
#include
<QtGui/QApplication>
#include
<cppunit/ui/qt/TestRunner.h>
D'abord, on va inclure les en-têtes indispensables, donc QApplication pour pouvoir créer une application avec Qt et TestRunner.h qui va définir l'interface graphique elle-même.
int
main(int
argc, char
*
argv[])
{
// Create the QtTestRunner:
QApplication app(argc, argv);
CppUnit::
QtTestRunner runner;
// Run the GUI:
runner.run();
return
0
;
}
Le corps de la fonction main elle-même est simple, on crée la QApplication, l'interface graphique TestRunner puis on lance les tests.
IV-B. Des tests simples▲
Comme précisé dans la première partie, les tests dérivent de la classe Test. En particulier, on va utiliser la classe TestCase et surcharger virtuellement sa fonction runTest().
HEADERS = test.h
On va donc juste définir une petite classe dans le fichier test.h, classe qui sera entièrement inlinée pour simplifier.
#include
<cppunit/extensions/HelperMacros.h>
On va ajouter un en-tête dans notre nouveau fichier test.h, celui qui définit des macros pour simplifier l'écriture des tests.
class
PseudoTest : public
CppUnit::
TestCase
{
public
:
PseudoTest( std::
string name ) : CppUnit::
TestCase( name ) {}
void
runTest()
{
CPPUNIT_ASSERT( 1
==
1
);
CPPUNIT_ASSERT( !
(1
==
2
) );
}
}
;
Notre classe va donc s'appeler PseudoTest, surtout parce que c'est un exemple, pas une vraie classe. Le constructeur va passer à son père, TestCase, le paramètre name qui est le nom du test. La fonction de test elle-même, runTest, utilise la macro CPPUNIT_ASSERT. En paramètre, une simple condition à tester, comme pour la fonction assert classique.
#include
"test.h"
runner.addTest(new
PseudoTest("test de base"
));
On indique simplement à l'instance de la classe TestRunner qu'on veut ajouter un test qui sera une instance de la classe PseudoTest qu'on a déclarée avant. Le résultat est maintenant clairement visible.
IV-C. Des tests plus complexes▲
On va maintenant essayer d'aller un peu plus loin en utilisant une autre classe dérivant de Test, TestFixture. Cette classe propose simplement de gérer plusieurs fonctions de test. De plus, nous allons utiliser un singleton fourni par la bibliothèque pour enregistrer tous nos tests automatiquement au démarrage de l'application. Il ne sera donc plus utile de les ajouter avec la méthode addTest().
SOURCES = main.cpp test.cpp
On ajoute un fichier source à la compilation.
#include
"test.h"
CPPUNIT_TEST_SUITE_REGISTRATION( PseudoTest );
Le fichier est simple, outre l'inclusion du fichier d'en-tête, on a une nouvelle macro, CPPUNIT_TEST_SUITE_REGISTRATION, qui indique simplement qu'on enregistre au démarrage une suite de test au démarrage.
class
PseudoTest : public
CppUnit::
TestFixture
{
public
:
CPPUNIT_TEST_SUITE( PseudoTest );
CPPUNIT_TEST( testsReussis );
CPPUNIT_TEST( testsRates );
CPPUNIT_TEST_SUITE_END();
///
Méthode dont les tests réussissent
void
testsReussis()
{
CPPUNIT_ASSERT( 1
==
1
);
CPPUNIT_ASSERT( !
(1
==
2
) );
}
///
Méthode dont les tests ratent
void
testsRates()
{
CPPUNIT_ASSERT( !
(1
==
1
) );
CPPUNIT_ASSERT( 1
==
2
);
}
}
;
On décide donc de dériver PseudoTest de TestCase et de créer deux fonctions, testResussis et testsRates, la deuxième fonction ne contenant que des tests qui ratent. Ensuite, trois macros sont utilisées, CPPUNIT_TEST_SUITE, CPPUNIT_TEST, CPPUNIT_TEST_SUITE_END, qui vont permettre de commencer l'inclusion des différentes fonctions à la suite de test, inclure les fonctions que l'on veut et de finir la série d'inclusion.
#include
<cppunit/extensions/TestFactoryRegistry.h>
CppUnit::
TestFactoryRegistry &
registry =
CppUnit::TestFactoryRegistry::
getRegistry();
runner.addTest( registry.makeTest() );
TestFactoryResgistry est le singleton qui contient les tests enregistrés par la macro CPPUNIT_TEST_SUITE_REGISTRATION. On peut ajouter d'autres tests tout de même à l'aide d'addTest. Le résultat est le suivant
Les tests enregistrés au démarrage avec le singleton sont répertoriés avec leur arborescence - voir avec le bouton Browser - sous l'intitulé « All Tests ».
V. Plus de possibilités avec cppUnit▲
On a vu rapidement comment utiliser la bibliothèque cppUnit pour des tests simples, ainsi que certaines de ses capacités pour enregistrer les tests simplement, sans recompiler le fichier main.cpp et sans ajouter tous les en-têtes des tests dans ce fichier. Outre ces capacités, cppUnit propose d'autres choses, et utilisent certains patterns intéressants.
V-A. Avantages de cppUnit▲
L'avantage indéniable, c'est qu'on a accès à tout, on peut tout faire. Des arborescences de test, des environnements, tester des plug-ins… Toutes ces capacités ont été testées et le design utilisé est propre, simple et efficace.
V-B. Inconvénients de cppUnit▲
Les inconvénients, c'est plus difficile à trouver. On peut reprocher l'absence d'interface graphique « native », mais le plus gros point est que la mise en place et l'enregistrement des tests sont complexes, en même temps, on ne peut pas avoir le beurre et l'argent du beurre.
Conclusion▲
cppUnit est un exemple d'utilisation des patterns, que ce soit le singleton, le composite, le décorateur… Disposer d'une bibliothèque de gestion des tests unitaires est primordial dans un projet de taille moyenne ou importante, permettant de s'assurer de la fiabilité du code écrit ou des modifications qu'on y apporterait par la suite.