如何对具有私有构造函数的类进行单元测试？

Question

我有一个名为Foo的类。我只想允许Bar创建它，所以我将它的构造函数设为私有，并将Bar设为其友元。但现在如何测试Foo的公共方法（例如getValue）？我在单元测试文件中没有创建它的实例的方法。

class Foo final
{
public:
    int getValue();
private:
    friend class Bar;
    Foo(int value);
};

class Bar
{
protected:
    Foo createFoo(int value);
};

- Fan

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也许你需要稍微修订一下“单元”的定义。重点在于，由于你的类只能通过工厂创建，它的构造函数并不是接口的一部分。因此，这两个类共同形成一个单元，而不是各自作为单元。 - Ulrich Eckhardt

如果您正在使用gcc或clang，您可以使用-fno-access-control编译您的单元测试，这将允许您访问私有成员。 - Praetorian

Answer 1

您可以为单元测试添加额外的友元类

class Foo final
{
public:
    int getValue();
private:
    friend class Bar;
    friend class UnitTests; // Here
    Foo(int value);
};

class UnitTests {
public:
     bool constructor_ok() { Foo test_instance(42); ... }
};

- Kostas

Answer 2

有两种可能的方法。

第一种是让单元测试利用Bar来实例化Foo，然后在Foo的公共成员上进行测试。这意味着您的单元测试会同时测试Bar和Foo的工作，这是合适的，因为（假设）您将Foo的构造函数设置为私有，并将Bar设置为友元是为了防止Foo被单独使用。根据Bar的定义方式，您可能需要单独编写单元测试来测试Bar（即独立于Foo）。

第二种选择是声明另一个类为friend，然后使用该类来独立于Bar实现对Foo的测试。

个人而言，我更喜欢第一种选择。使用第二种选择存在一个风险，即Bar的工作可能与Foo的单元测试不同步（或反之亦然），这意味着第二种选择会引入通过单元测试并发布带有Bar与Foo错误交互的程序的可能性。

- Peter