说到单元测试或者白盒测试，很多人的条件反射是：
1）复杂：需要学习大量的测试理论，需要学会使用复杂的工具软件；
2）费事：编写测试程序需要耗费大量的时间；
3）无效：做了单元测试也没啥用处。
其实单元测试、白盒测试的特点，与大家所想象的正好相反，它们的特点是：
1）简单：不需要学习测试理论、甚至不需要学习工具软件就可以实施单元测试；
2）轻松：在编写业务代码的同时，可以轻易地完成测试代码的编写；
3）有效：据统计，80%的故障可以在单元测试阶段排除掉，极大提升软件质量，为企业创造巨大收益。
其实，大家编写C/C++软件时，尤其是编写嵌入式代码时，不进行单元测试，原因可以用一个词来形容：害怕！
这里，我们介绍一下单元测试、白盒测试的概念，然后提供一个可以运行的简单程序，不使用第三方工具，实现单元测试，让您开心地在工作中运用起来。
单元测试：对程序的最小单元进行测试，例如：C语言的最小单元是函数；
白盒测试：根据源代码执行测试的方法。
如果不纠结测试理论，我们可以这样简单地认为：“单元测试是最有效的白盒测试”，“要做白盒测试，做好单元测试基本上也就够了！”
下面，我们用实际的例子，执行单元测试。
建立一个service目录，作为软件的根目录。
在service目录下，建立src、test、obj、bin四个子目录，功能分别为：
src：存放业务功能代码；
test：存放单元测试代码；
obj：存放编译生成的目标文件；
bin：存放编译输出的可执行文件。
这里，Func.c和Func.h就是我们要开发的业务功能。
Func.c文件的源码如下：
#include "Func.h"
int IsCapitalChar(char cLetter)
{
if (cLetter >='a' && cLetter <='z')
{
return 0;
}
return 1;
}
Func.h文件的源代码如下：
#ifndef __FUNC_H__
#define __FUNC_H__
int IsCapitalChar(char cLetter);
#endif//__FUNC_H__
这两个文件，功能就是判断一个字母是否为大写字母。
#ifndef __DEBUG_DEFINE_H__
#define __DEBUG_DEFINE_H__
//#define DEBUG_MODE
#endif//__DEBUG_DEFINE_H__
DebugDefine.h文件的功能是定义调试开关：
1）对于测试版本，需要进行瘦身单元测试，去掉DEBUG_MODE前面的注释符，让DEBUG_MODE被定义；
2）对于发行版本，不需要进行单元测试，将DEBUG_MODE的宏定义注释掉，让DEBUG_MODE不被定义。
Assert.c和Assert.h是我们单元测试的记录中心，并提供执行单元测试的通用工具函数。
Assert.c文件的源代码为：
#include
#include "../src/DebugDefine.h"
#include "Assert.h"
#ifdef DEBUG_MODE
struct AssertInfo
{
int m_iTotalTests;
int m_iPassedTests;
int m_iUnpassedTests;
};
static struct AssertInfo s_assertInfo;
void InitAssertInfo()
{
s_assertInfo.m_iTotalTests=0;
s_assertInfo.m_iPassedTests=0;
s_assertInfo.m_iUnpassedTests=0;
}
void Assert(const char* pcFileName, int iFileLine, int iPassed)
{
s_assertInfo.m_iTotalTests++;
if (iPassed)
{
s_assertInfo.m_iPassedTests++;
}
else
{
s_assertInfo.m_iUnpassedTests++;
}
printf("%s[%d] %s Total: %d, Passed: %d, Unpassed:%d
", pcFileName, iFileLine, iPassed?" SUCCESSFUL ":" FAILED ", s_assertInfo.m_iTotalTests, s_assertInfo.m_iPassedTests, s_assertInfo.m_iUnpassedTests);
}
#endif//DEBUG_MODE
Assert.h文件的源代码为：
#ifndef __ASSERT_H__
#define __ASSERT_H__
#include
#include "../src/DebugDefine.h"
#ifdef DEBUG_MODE
void InitAssertInfo();
void Assert(const char* pcFileName, int iFileLine, int iPassed);
#define ASSERT_TEST(iPassed) Assert(__FILE__, __LINE__, iPassed)
#else//DEBUG_MODE
#define InitAssertInfo() NULL
#define Assert() NULL
#define ASSERT_TEST(iPassed) NULL
#endif//DEBUG_MODE
#endif//__ASSERT_H__
FuncTest.c和FuncTest.h为单元测试用例代码。
FuncTest.c的源代码为：
#include "../src/Func.h"
#include "Assert.h"
#include "FuncTest.h"
void TestIsCapitalChar()
{
ASSERT_TEST(IsCapitalChar('A'));
ASSERT_TEST(!IsCapitalChar('a'));
ASSERT_TEST(IsCapitalChar('Z'));
ASSERT_TEST(!IsCapitalChar('z'));
ASSERT_TEST(!IsCapitalChar('0'));
ASSERT_TEST(!IsCapitalChar('#'));
}
FuncTest.h的源代码为：
#ifndef __FUNC_TEST_H__
#define __FUNC_TEST_H__
void TestIsCapitalChar();
#endif//__FUNC_TEST_H__
MainTest.c和MainTest.h是单元测试的总入口。
MainTest.c文件的源代码为：
#include "../src/DebugDefine.h"
#include "Assert.h"
#include "FuncTest.h"
#include "MainTest.h"
#ifndef DEBUG_MODE
void TestMain()
{
}
#else//DEBUG_MODE
void TestMain()
{
InitAssertInfo();
TestIsCapitalChar();
}
#endif//DEBUG_MODE
MainTest.h文件的源代码为：
#ifndef __MAIN_TEST_H__
#define __MAIN_TEST_H__
void TestMain();
#endif//__MAIN_TEST_H__
Main.c文件定义main函数。
Main.c文件的源代码为：
#include
#include "Func.h"
#include "../test/MainTest.h"
int main()
{
TestMain();
if (IsCapitalChar('A'))
{
printf("A is capital.
");
}
return 0;
}
Makefile文件的内容如下：
CC=gcc
TARGETFILE=bin/service.bin
OBJFILES=obj/Main.o \
obj/Func.o \
obj/Assert.o \
obj/MainTest.o \
obj/FuncTest.o
APPLICATION_SOURCE_DIR=-I src/ -I test/
INCLUDEFILES=src/Func.h \
src/DebugDefine.h \
test/Assert.h \
test/FuncTest.h \
test/MainTest.h
.PHONY: build
build: $(TARGETFILE)
@echo " build $(TARGETFILE) successfully."
@echo
clean:
rm -f obj/*.o
$(TARGETFILE): $(OBJFILES)
$(CC) $(INCLUDEDIRS) -o $(TARGETFILE) $(OBJFILES) $(LINKLIBS)
obj/Main.o: src/Main.c $(INCLUDEFILES)
$(CC) $(INCLUDEDIRS) -c src/Main.c -o obj/Main.o
obj/Func.o: src/Func.c $(INCLUDEFILES)
$(CC) $(INCLUDEDIRS) -c src/Func.c -o obj/Func.o
obj/FuncTest.o: test/FuncTest.c $(INCLUDEFILES)
$(CC) $(INCLUDEDIRS) -c test/FuncTest.c -o obj/FuncTest.o
obj/Assert.o: test/Assert.c $(INCLUDEFILES)
$(CC) $(INCLUDEDIRS) -c test/Assert.c -o obj/Assert.o
obj/MainTest.o: test/MainTest.c $(INCLUDEFILES)
$(CC) $(INCLUDEDIRS) -c test/MainTest.c -o obj/MainTest.o
执行单元测试，只需要打开DEBUG_MODE开关。下面是DebugDefine.h文件内容、程序的编译过程、可执行文件大小、以及程序运行时的完整图片。
可以看到，当我们打开DEBUG_MODE开关后，生成的service.bin文件大小为8992字节，执行程序时，会执行单元测试，显示单元测试的情况。
发布正式版本，只需要关闭DEBUG_MODE开关。下面是DebugDefine.h文件内容、编译过程、可执行文件大小、以及程序运行时的完整图片。
可以看到，当我们关闭DEBUG_MODE开关后，生成的service.bin文件大小为8832字节，执行程序时，没有单元测试的内容了。
上面的代码，可以分成下面几类：
Main.c、Func.c、Func.h是我们正常开发需要编写的业务代码；
DebugDefine.h、Assert.c、Assert.h是单元测试框架，我们直接拿过来用即可，不需要每次都开发；
MainTest.c、MainTest.h、FuncTest.c、FuncTest.h是单元测试用例代码，随着业务代码的增加，单元测试代码也会增加，但是编写难度很低。
上面使用的单元测试框架，完全是我简单编写的，没有使用任何第三方的测试工具。通过上面的例子，当我们执行单元测试时，可以轻松地发现程序中的错误。
看完本文，是不是觉得编写单元测试代码、执行白盒测试是特别简单、轻松的事？
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