使用单元测试对C++模板进行测试

Question

我在我的库实现中使用了函数和类模板。 到目前为止，我只在库单元测试（CppUnit）中实例化了模板， 然后几乎像任何其他普通类或函数一样进行了测试。

最近，我计划在库API中添加一些模板。 良好的接口当然是最重要的事情，无论是否使用模板。 如果设计和实现良好的模板，您可以防止用户自己朝脚射击，或者至少使其更加困难。 不管怎么说，我觉得公共模板的单元测试需要更加严格， 与纯内部模板相比。

那么，你如何对你的C++模板进行单元测试？ 你有没有想出任何优雅的解决方案， 特别是针对公共库API中的模板？

- Iocio

Answer 1

首先，使用您认为用户最可能提供的参数对模板代码进行单元测试。我经常会把东西做成模板“以防万一”，但最终只使用了我在编写原始代码时想到的那种类型。因此，在这种情况下，测试最可能的情况就覆盖了所有情况！

如果您觉得需要进行更多测试，请使用另一个尽可能不同于第一个参数的模板参数。可能没有必要再次测试所有方法。有些方法实际上可能并不依赖于模板参数。

- John D. Cook

Answer 2

我有一个额外的建议。除了对每个模板进行单元测试之外，还要研究一些技术，以帮助限制库用户可能尝试传递给模板的潜在巨大的模板参数。

例如：假设您只使用类型参数“string”和“char”来测试您的模板。您没有证据表明其他类型参数会对这个特定的模板造成问题，但出于某种原因，您“怀疑”其他未经测试的类型参数将是有问题的。

在上述示例的情况下，并不一定意味着您应该详尽地测试其他类型参数。相反，您有一个案例，可能意味着您应该使用一些编译时模板元编程技术，以确保您的模板永远不会与除“string”和“char”之外的任何其他参数一起使用。

一个资源：

现代C++设计--Andrei Alexandrescu著

在这本书的早期，作者展示了一些示例，例如：

• 如何制作一个模板，能够自动强制其第一个类型参数比第二个类型参数小

• 如何在编译时检测可转换性和继承关系

《现代C++设计》（尽管标题相对宽泛）是对模板编程技术的相当高级的探索。

- que que

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限制模板类型参数非常重要，提到这一点加1分。不这样做就像所有函数参数类型都是void*。 - Iocio

Answer 3

Boost.Test有一组组件方便我们测试模板，并针对一系列的模板参数进行测试。

- user49248

Answer 4

在单元测试中实例化模板是测试模板类的方法。

有哪些风险？这取决于您的库对模板参数的使用方式；考虑根据用于实例化模板类的类可能出现的问题，并编写新的测试。

至少，您将拥有单元测试环境，可以重现任何被报告的问题。

- philippe