5 분 소요

개요

단위 테스트는 코드의 신뢰를 높여 사이드 이펙트를 최소화 해주고, 코드의 인터페이스도 깔끔하게 해주는 스킬입니다. 코드 작성시 기능 구현만 완료하면 반쪽 짜리입니다. 꼭 단위 테스트를 만들어 완성도를 올리시기 바랍니다.

특히

  1. 테스트를 먼저 작성후 실패하고(빨강)
  2. 테스트를 가까스로 통과시킨 뒤(초록)
  3. 코드를 간결하게 정리(리팩토링)하는

테스트 주도 개발(Test-Driven Development, TDD)을 적용하여, 작동하는 깔끔한 코드(Clean Code That Works) 를 개발하시기 바랍니다. 빨강-초록-리팩토링 의 마법같은 습관으로 코딩 성취감을 맛볼 수 있고, 디버깅의 지옥에서 벗어날 수 있습니다.

Visual Studio Code + CMake + C++ 환경의 단위 테스트 구축시에는 GoogleTest가 적합하고, GoogleTest 유틸리티로 C++ TestMate 가 좋습니다.

항목 내용
GoogleTest C++ 단위 테스트 프레임워크
Visual Studio Extension의 C++ TestMate Catch2, GoogleTest, doctest 탐색기

사전 설치

하기 항목이 사전에 설치되어야 합니다.

항목 내용
Visual Studio Code Visual Studio Code 설치
Visual Studio Code Extension(C/C++ Extension Pack) Visual Studio Code Extension 설치(C/C++ Extension Pack)
MinGW-w64 MinGW-w64 설치(GNU C++ 컴파일러)
CMake CMake 설치
Visual Studio Code Extension(CMake, CMake Tools) Visual Studio Code Extension 설치(CMake, CMake Tools)

테스트 환경 구축

  1. 탐색기에서 language_test 폴더를 생성합니다.

  2. language_test 하위에 cpp 폴더를 만들고, 그 하위에 src 폴더(소스코드가 작성될 곳)를 만듭니다.

  3. Visual Studio Code 에서 File/Open Folder 를 실행하여 language_test 폴더를 엽니다.

  4. language_test/cpp/src 폴더에 하기 4개의 파일을 작성합니다.

    language_test/cpp/src/Plus.h

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     #ifndef Plus_h
 #define Plus_h

 class Plus {
 public:
     static int Run(int a, int b);
 };

 #endif // Plus_h

    language_test/cpp/src/Plus.cpp

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     #include "Plus.h"

 int Plus::Run(int a, int b) {
     return a + b;
 }

    language_test/cpp/src/Minus.h

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     #ifndef Minus_h
 #define Minus_h

 class Minus {
 public:
     static int Run(int a, int b);
 };

 #endif // Minus_h

    language_test/cpp/src/Minus.cpp

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     #include "Minus.h"

 int Minus::Run(int a, int b) {
     return a - b;
 }

  5. language_test 하위에 test 폴더(테스트케이스가 작성될 곳)를 만듭니다. 전체적인 구조는 다음과 같습니다.

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     +--language_test
     +--cpp
         +--src
             +--Plus.h
             +--Plus.cpp
             +--Minus.h
             +--Minus.cpp
     +--test

테스트케이스 작성

test 폴더에 Plus::Run()과 Minus::Run()의 동작을 확인할 수 있도록 테스트케이스를 구성합니다.(아직은 프로젝트 구성이 되지 않아 #include "gtest/gtest.h" 에서 오류가 나옵니다.)

EXPECT_TRUE()로 Plus::Run()과 Minus::Run()함수의 호출 결과를 테스트합니다.

language_test/test/TestPlus.cpp

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#include "gtest/gtest.h"
#include "../cpp/src/Plus.h"

TEST(TestPlus, Test1) {
    EXPECT_TRUE(Plus::Run(1, 2) == 3);    
}

TEST(TestPlus, Test2) {
    EXPECT_TRUE(Plus::Run(1, -1) == 0);    
}

language_test/test/TestMinus.cpp

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#include "gtest/gtest.h"
#include "../cpp/src/Minus.h"

TEST(TestMinus, Test1) {
    EXPECT_TRUE(Minus::Run(1, 2) == -1);    
}

TEST(TestMinus, Test2) {
    EXPECT_TRUE(Minus::Run(1, -1) == 2);    
}

GoogleTest 설치

GoogleTest는

  1. 자신의 프로젝트에 소스코드를 복제하여 사용하거나,

  2. GoogleTest의 Github 레포지토리에 연결에서 사용(GoogleTest Quickstart(http://google.github.io/googletest/quickstart-cmake.html) 참고)

하는 방법이 있습니다.

첫번째 방법인 소스코드를 복제하여 사용하는 방법으로 GoogleTest를 설치하도록 하겠습니다.

  1. 다음 링크에서 GoogleTest의 소스코드(zip파일)를 다운로드 받습니다.(현재 v1.13.0 버전이 release 되었습니다. C++14 이상에서 빌드됩니다. C++11에서 사용하려면 https://github.com/google/googletest/releases/tag/release-1.12.1을 다운로드 하셔야 합니다.)

    GoogleTest Github(https://github.com/google/googletest)

    image

  2. 소스코드(zip파일)를 복사하고 압축을 풉니다. googletest-1.13.0 폴더를 language_test 폴더에 복사합니다.

  3. 폴더 구조는 다음과 같습니다.

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     +--language_test
     +--cpp
         +--src
             +--Plus.h
             +--Plus.cpp
             +--Minus.h
             +--Minus.cpp
     +--test
         +-- PlusTest.cpp
         +-- MinusTest.cpp
     +--googletest-1.13.0
         +--.github
         +--ci
         +--docs
         +--googlemock
         +--googletest

CMake 빌드 구성

GoogleTest 소스코드가 포함된 프로젝트의 빌드는 다음과 같이 구성됩니다.

  1. 소스코드(src 폴더)
  2. GoogleTest 코드(googletest-xxx 폴더)
  3. 테스트케이스 코드(test 폴더)
  4. 1 ~ 3 링크

또한, 자체적으로 main() 을 제공하기 때문에 별도의 main() 정의가 필요하지 않습니다.

  1. language_test 폴더에 CMakelists.txt 파일을 다음과 같이 작성하고 저장합니다. (실행 파일은 UnitTester.exe 이고, src를 라이브러리로 빌드하고, 실행파일에 GoogleTest와 src라이브러리를 정적 링크합니다.)

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     cmake_minimum_required(VERSION 3.0.0) # 최소요구버전
 project(test_cmake VERSION 0.1.0) # PROJECT_NAME 과 PROJECT_VERSION
 set(This UnitTester) # 빌드 타겟
 set(SrcLib SrcLib) # cpp/src 라이브러리

 # CTest 지원
 enable_testing() # CTest 지원

 # cpp/src 라이브러리 빌드
 set(SrcFiles 
     cpp/src/Plus.cpp
     cpp/src/Minus.cpp
 )
 add_library(${SrcLib} STATIC ${SrcFiles})

 # googletest 빌드
 add_subdirectory(googletest-1.13.0)

 # test 폴더 하위 테스트케이스 빌드
 set(TestFiles
     test/TestPlus.cpp
     test/TestMinus.cpp
 )

 # 실행파일 구성
 add_executable(${This} ${TestFiles}) 

 # googletest와 SrcLib 포함
 target_link_libraries(${This} 
     gtest_main 
     ${SrcLib}
 )

  2. View/Command Palette(Ctrl+Shift+P)에서 CMake:Configure 를 실행합니다. 그러면 build 폴더가 만들어 집니다.

    image

단위 테스트 결과 확인

  1. CMake:Build(F7)를 하여 빌드합니다.

  2. CMake:Run without Debugging(Shift+F5)를 하면, 다음과 같이 Panel(TERMINAL)에 단위 테스트 결과가 표시됩니다. 4개의 테스트가 성공한 것을 확인할 수 있습니다.

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  3. 테스트 실패(빨강)을 확인하기 위해 Plus::Run()을 억지로 수정합니다.(더하기가 아니라 빼기를 하도록 했습니다.)

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     int Plus::Run(int a, int b) {
     // return a + b;
     return a - b; // 더하기가 아닌 빼기를 리턴합니다.
 }

  4. Plus::Run()함수가 기대치를 리턴하지 않으므로, TestPlus.Test1과 TestPlus.Test2가 모두 실패한 것을 확인 할 수 있습니다.

    image

CTest 와 GoogleTest 연동하기

터미널을 통해 단위 테스트를 확인하면, 테스트케이스가 많은 경우 확인이 어렵습니다. 그래서 UI를 지원하는 유틸리티를 이용하는게 좋은데요, 약간 아쉽긴 하지만, CMake에서 기본으로 제공하는 CTest 에 GoogleTest를 연동하면, UI를 통해 테스트케이스를 확인할 수 있습니다.

  1. Status Bar의 Run CTest를 클릭하거나, 왼편 Activity Bar의 Testing 을 클릭하면, Side Bar(TESTING) 이 표시됩니다.

    image

  2. 목록에서 Run Test를 실행하면, 테스트 성공 여부가 아이콘으로 표시(성공 : 초록색, 실패 : 빨강색)됩니다.

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  3. CTest가 GoogleTest의 테스트케이스를 좀더 세부적으로 찾을 수 있도록, CMakelists.txt 파일의 하단에 gtest_discover_tests를 추가하고 저장합니다.

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     cmake_minimum_required(VERSION 3.0.0) # 최소요구버전
 set(This UnitTester) # 빌드 타겟
 set(SrcLib SrcLib) # cpp/src 라이브러리
 enable_testing() # CTest 지원

 # cpp/src 라이브러리 빌드
 set(SrcFiles 
     cpp/src/Plus.cpp
     cpp/src/Minus.cpp
 )
 add_library(${SrcLib} STATIC ${SrcFiles})

 # googletest 빌드
 add_subdirectory(googletest-1.13.0)

 # test 폴더 하위 테스트케이스 빌드
 set(TestFiles
 test/TestPlus.cpp
 test/TestMinus.cpp
 )

 # 실행파일 구성
 add_executable(${This} ${TestFiles}) 

 # googletest와 SrcLib 포함
 target_link_libraries(${This} 
     gtest_main 
     ${SrcLib}
 )

 # CTest가 googletest의 테스트케이스 정보를 찾을 수 있게 함
 include(GoogleTest)
 gtest_discover_tests(${This})

  4. 이제 Refesh Tests 를 클릭하면, 다음과 같이 GoogleTest의 테스트케이스들이 각각 표시됩니다.

    image

  5. Run Test을 클릭하면(자동 빌드를 합니다.), 성공한 테스트(초록색)와 실패한 테스트(빨간색)가 아이콘을 통해 표시됩니다.

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TestMate 사용

CTest는 테스트케이스를 조직화 하여 표시하지 않으므로, 테스트케이스가 많아지면 관리가 어렵습니다.

Visual Studio Code 익스텐션중 C++ TestMate를 이용하면, 테스트케이스가 트리로 조직화되어 표시되고, 테스트케이스 코드 위치로 이동할 수 있게 합니다. 또한 특정 테스트케이스만 실행할 수 있어, 필요한 테스트만 빠르게 확인할 수 있습니다.

  1. Activity Bar의 Extensions을 클릭하여 C++ TestMate를 설치합니다. 설치후 정상적인 반영을 위해 View/Command Palette(Ctrl+Shift+P)에서 Developer: Reload Window를 합니다.

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  2. Activity Bar의 Testing 을 클릭하면, 다음과 같이 TestMate C++ 하위에 테스트케이스가 조직화되어 표시됩니다.(만약 보이지 않는다면 Refresh Tests를 실행합니다.)

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  3. Run Test를 클릭하면, 성공한 테스트(초록색)와 실패한 테스트(빨간색)가 아이콘을 통해 표시됩니다.(CTest의 경우 Run Test시 빌드를 하지만, TestMate는 빌드하지 않습니다.)

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  4. Goto Test를 클릭하면, 해당 테스트케이스로 이동합니다.

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  5. 테스트케이스에서 사용한 Plus::Run()을 수정하기 위해, cpp/src/Plus.cpp로 이동하여 다음과 같이 정상 동작하도록 수정합니다.

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     int Plus::Run(int a, int b) {
     return a + b;
 }

  6. F7 하여 빌드합니다.(CTest는 Run Test시 자동 빌드하기 때문에 별도로 빌드할 필요가 없지만, TestMate는 코드 수정이 있으면 꼭 빌드해야 합니다.)

  7. TestPlus 의 Test1 만 Run Test를 하면, 해당 테스트케이스만 녹색으로 바뀝니다.

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  8. 상위 트리아이템에서 Run Test를 하면, 하위 트리아이템의 테스트케이스를 모두 실행합니다. image

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