タダでソフト開発の生産性と品質を上げる方法（5）：グーグルの隠し球的単体テストツール「GoogleTest」：山浦恒央の“くみこみ”な話（95）（3/3 ページ）

「タダでソフト開発の生産性と品質を上げる方法」の第5回。今回は、IT業界の巨人、グーグル（Google）製の単体テストフレームワーク「GoogleTest」を紹介する。

[山浦恒央 東海大学 大学院 組込み技術研究科 非常勤講師（工学博士），MONOist]

4．GoogleTestを用いた単体テスト

　上記3.4で実行したプログラムから、GoogleTestの使い方を確認します。以下に、リスト1を再掲します。

#include <gtest/gtest.h>
int add(int a, int b){ return a + b; }
int main(int argc, char **argv) {
    ::testing::InitGoogleTest(&argc, argv);
    return RUN_ALL_TESTS();
}
TEST(AddTest, value){
	EXPECT_EQ(1,add(0,1));
}

リスト1　例題プログラム（再掲）

　リスト1は、GoogleTestの使用例を示したものです。以下に各行を説明します。

4.1　1行目：ヘッダファイルのインクルード

　1行目の#includeでGoogleTestのライブラリをインクルードします。要は、GoogleTestを使うおまじないですね。

4.2　2行目：足し算関数

　2行目は、筆者が作成した2つの引数を足し算をする関数（add関数）です。例えば、add(3,4)と記述すると、3＋4＝7が戻り値となります。ただ足し算するだけなので簡単ですね。これを本例題のテスト対象とします。

4.3　3〜6行目：メインルーチン

　3〜6行目は、main処理を記述した部分です。InitGoogleTest()を記述し、初期化処理を記述します。5行目のRUN_ALL_TESTS()は、テスト実行する関数です。テストが全て成功すれば0、それ以外は1が返ります。

4.4　7行目：TESTマクロ

　7行目は、TEST()マクロで、テストケースをまとめて記述するものです。TESTマクロの使用方法をリスト2に示します。

マクロ名	引数		内容
TEST	引数1	テストケース名	テストケースをまとめて記述する
	引数2	テスト内容
リスト2　TESTマクロ

　TESTマクロは、引数1にテストケースの名前、引数2にテスト目的を記述します。例えば、次のようです。

// （引数1: 足し算のテスト、引数2: 正の入力のテスト）
TEST (Addtest, PositiveInput) {
	// 正の値が入力した時のテスト1
	// 正の値が入力した時のテスト2
}
// （引数1: 足し算のテスト、引数2: 負の入力のテスト
TEST (Addtest, NegativeInput) {
	// 負の値を入力した時のテスト1
	// 負の値を入力した時のテスト2
}

リスト3　TESTマクロの記述例

　上記のリスト3は、TESTマクロの使用例を示したものです。本例では、「正の値を入力した場合」「負の値を入力した場合」のように分けて記述しました。このように、テスト内容に合わせてTESTマクロを記述します。

4.5　8行目：EXPECT_EQマクロ

　8行目のEXPECT_EQ()は、テストケースの結果を評価するマクロです。つまり、アサーションですね。このマクロは、2つの引数の値を比較し、「テスト成功」か「テスト失敗」を返します。リスト4をご覧ください。

マクロ名	引数		内容
EXPECT_EQ	引数1	期待値	引数1と引数2が一致する場合は、テスト成功となる 引数1と引数2が一致しない場合は、テスト失敗となる
	引数2	結果
リスト4　EXPECT_EQマクロの使い方

　リスト4は、EXPECT_EQマクロの使い方です。リスト1にはEXPECT_EQ(1,add(0,1))と書いてあり、以下のようになります。

• 引数1（期待値＝1）、引数2（結果＝0＋1）が一致している場合は、テストが成功する
• 引数1（期待値＝1）、引数2（結果＝0＋1）が一致しない場合は、テスト失敗となる

　テストが成功すると、コンソールに図10のようなメッセージが表れます。

図10　テスト成功時のメッセージ

　図10を要約すると、「1件のテストケースを実行し、パス（成功）しました」です。では、EXPECT_EQ(0,add(0,1))と記述した場合はどうでしょうか。つまり、期待値＝0、結果＝1の時です。図11をご覧ください。

図11　テスト失敗時のメッセージ

　図11は、EXPECT_EQマクロでテスト失敗時のログを示したもので、「add(0,1)の値は、期待値は1だけれど実際は0で、1件テスト失敗」を意味します。

5．まとめ

　上記の4の内容を要約すると、以下のようになります。

• InitGoogleTest()でGoogleTestの初期化する
• RUN_ALL_TESTS()でテスト実行する
• TESTマクロ内に、テストケースのまとまりを記述する
• EXPECT_EQを使って、テストケースを記述する
• EXPECT_EQの引数1と引数2が一致している場合は、「テスト成功」となる
• EXPECT_EQの引数1と引数2が一致しない場合は、「テスト失敗」となる

6．終わりに

　今回は、GoogleTestを使った単体テストを説明しました。このツールを使うと、単体テスト手法が統一化できたり、1度記述すれば回帰テストが容易になったりします。また、GoogleTestは機能が豊富で、さまざまな使い道が期待できるでしょう。詳しい使い方は、参考文献［1］をご覧ください。本コラムをきっかけに、より単体テストに興味を持っていただければ幸いです。

　次回は、もう一歩進んだGoogleTestの高機能な使い方を紹介します。

参考文献

［1］「モダンC言語プログラミング」（花井志生、2013、KADOKAWA/アスキーメディアワークス社）

【 筆者紹介 】

山浦 恒央（やまうら つねお）

東海大学 大学院 組込み技術研究科 非常勤講師（工学博士）

1977年、日立ソフトウェアエンジニアリングに入社、2006年より、東海大学情報理工学部ソフトウェア開発工学科助教授、2007年より、同大学大学院組込み技術研究科准教授、2016年より非常勤講師。

主な著書・訳書は、「Advances in Computers」 （Academic Press社、共著）、「ピープルウエア 第2版」「ソフトウェアテスト技法」「実践的プログラムテスト入門」「デスマーチ 第2版」「ソフトウエア開発プロフェッショナル」（以上、日経BP社、共訳）、「ソフトウエア開発 55の真実と10のウソ」「初めて学ぶソフトウエアメトリクス」（以上、日経BP社、翻訳）。