c++ - 单元测试的目的是什么？

Question

出于学习目的，我深入到单元测试领域。我已经阅读了一些有关使用 QT 解决此问题的教程，并得出以下结论:

class QMyUnitTest : public QObject
{
    Q_OBJECT
private:
    bool isPrime(unsigned int ui);
private Q_SLOTS:
    void myTest();
};

bool QMyUnitTest::isPrime(unsigned int n) {
    typedef std::map<unsigned int, bool> Filter;
    Filter filter;

    for(unsigned int ui = 2; ui <= n; ui++) {
        filter[ui] = true;
    }
    unsigned int ui = filter.begin()->first;
    for(Filter::iterator it = filter.begin();
        it != filter.end(); it++) {
        if(it->second) {
            for(unsigned int uj = ui * ui; uj <= n; uj += ui) {
                filter[uj] = false;
            }
        }
        ui++;
    }
    return filter[n];
}

void QMyUnitTest::myTest() {
}

QTEST_MAIN(QMyUnitTest)
#include "tst_myunittest.moc"

我知道我的素数查找算法效率低下，而且特别有缺陷；意思是这样的。现在想彻底测试一下，却出现了如下问题:

要正确测试，我不需要对可能出错的地方有一个非常精确的想法吗？

当然我可以遍历前 1000 个质数并检查它们是否出来 true或 1000 不是质数并检查它们是否出来 false ，但这可能无法捕捉到算法中的缺陷(例如:return filter[n]; 显然是可怕的，因为如果 filter[n] 则 n<2 可能不存在)。

如果我已经知道我的功能有哪些潜在问题，那么单元测试有什么用？

我做错了什么吗？有没有更好的测试方法？

Answer 1

单元测试的目的是验证您编写的代码是否确实执行了它应该执行的操作。

要编写正确且完整的测试，您需要确切地知道您的代码应该做什么。然后您编写测试来验证:

• 正常条件(即“正常”、“通常”输入产生预期输出)
• 边界条件(即刚好在规范范围内的输入)
• 失败条件(即您验证您的代码在输入无效时正确失败)。

你用一个它不处理的数字测试你的 isPrime 例程的行为的例子是一个很好的例子。在不知道您的实现的情况下，0、1、2 和负值将是 isPrime 例程的良好测试用例 - 它们是您在实现算法时可能不会考虑的事情，因此它们是有值(value)的测试。

请注意，验证正常条件不一定是最简单的部分。在这种情况下，确保您的算法完美需要进行数学分析，然后验证您的代码是否正确实现了这一点——这有时很难。检查几百个已知值是不够的(它可能会在第 101 个值处开始失败)。

What use is unit testing if I already have to know what potential problems of my function are?

你把它弄反了。不要在编写单元测试时考虑到您的实现代码。在编写规范时要牢记规范。您的代码必须符合规范，并且您的测试必须尽可能确保这一点。 (一旦完成大部分测试，代码覆盖工具将帮助您找到边界条件。)