如何为C++多线程代码编写单元测试？- 技术经验 -卓越飞翔博客

单元测试 c++++ 多线程代码：同步测试：使用 google test 的 sleep_for() 等待线程完成，然后检查变量变更。异步测试：使用 gmock 的 expect_call() 指定线程的行为，无论何时调用它们，都进行期望检查。实战案例：对于多线程更新股票价格的代码，我们可以使用测试线程持续运行并检查价格更新。

如何为C++多线程代码编写单元测试？

如何为 C++ 多线程代码编写单元测试

简介

测试多线程代码可能很棘手，因为线程间的交互会增加复杂性和不确定性。本文介绍了一种使用 [Google Test](https://github.com/google/googletest) 和 [GMock](https://github.com/google/gmock) 的方法，让您能够编写有效的 C++ 多线程单元测试。

同步测试

为了同步测试，我们可以使用 Google Test 的 sleep_for() 函数。它允许我们等待一个线程完成或执行其他操作。

// 测试一个线程在运行后会更改一个变量
TEST(SyncTest, ThreadChangesVariable) {
  std::atomic<int> shared_variable = 0;
  std::thread t([&shared_variable] { shared_variable = 1; });
  t.join();
  sleep_for(std::chrono::milliseconds(100));
  EXPECT_EQ(shared_variable, 1);
}

异步测试

对于异步测试，我们可以使用 GMock 的 EXPECT_CALL() 函数。它允许我们对线程的行为进行期望，无论何时调用它们。

// 测试一个线程在收到来消息时执行某些操作
TEST(AsyncTest, ThreadCallsFunction) {
  std::atomic<bool> called = false;
  auto message_handler = [called](int message) { called = true; };
  std::thread t([message_handler] { message_handler(100); });

  EXPECT_CALL(message_handler, HandleMessage(100)).Times(1);
  sleep_for(std::chrono::milliseconds(100));
  t.join();
  ASSERT_TRUE(called);
}

实战案例

让我们考虑以下示例，它使用多线程来更新股票价格：

// StockPriceUpdater 线程不断从 API 更新股票价格
class StockPriceUpdater {
public:
  void Run() {
    while (true) {
      prices_ = GetPricesFromApi();
      std::this_thread::sleep_for(std::chrono::seconds(5));
    }
  }

  std::map<std::string, double> GetPrices() { return prices_; }

private:
  std::map<std::string, double> prices_;
};

测试案例

以下是测试此类的一个示例：

TEST(StockPriceUpdaterTest, UpdatesPrices) {
  StockPriceUpdater updater;
  std::thread t([&updater] { updater.Run(); });

  // 等待线程更新价格
  sleep_for(std::chrono::milliseconds(100));

  // 检查价格是否已更新
  auto prices = updater.GetPrices();
  EXPECT_GT(prices["AAPL"], 0);
  t.join();
}

结论

使用 Google Test 和 GMock，我们可以编写有效的 C++ 多线程单元测试。通过使用同步和异步技术，我们可以测试线程之间的交互并确保我们的代码按预期工作。

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