GTest是C++中流行的单元测试框架，由Google开发，支持跨平台。可通过vcpkg或CMake FetchContent集成。编写测试使用TEST宏定义用例，EXPECT_EQ等断言验证结果。配合CMake配置enable_testing、add_test等指令构建测试套件，支持命令行过滤与重复执行。推荐结合CTest运行，适用于从小型到大型项目的测试组织与管理。

Google Test（简称 GTest）是 C++ 中最流行的单元测试框架之一，由 Google 开发并开源，支持跨平台使用。它能帮助开发者编写和运行 C++ 的自动化测试用例，验证函数、类和模块的正确性。下面介绍如何在 C++ 项目中集成并使用 GTest 编写基本的单元测试。

1. 安装与配置 GTest

有多种方式引入 GTest 到你的项目中，常用方法包括通过包管理器安装或使用 CMake 拉取源码编译。

方法一：使用 vcpkg（推荐）

如果你使用 vcpkg 管理依赖：

• vcpkg install gtest
• CMake 会自动找到 GTest，无需手动配置路径

方法二：使用 CMake FetchContent（适合小型项目）

在项目的 CMakeLists.txt 中添加：

include(FetchContent)
FetchContent_Declare(
  googletest
  URL https://github.com/google/googletest/archive/refs/tags/v1.14.0.zip
)
FetchContent_MakeAvailable(googletest)

这样会自动下载并编译 GTest，无需系统级安装。

2. 编写第一个测试用例

假设你有一个简单的加法函数：

// math.h
#pragma once
int add(int a, int b);

// math.cpp
#include "math.h"
int add(int a, int b) {
    return a + b;
}

现在为它写一个测试文件：

// test_math.cpp
#include 
#include "math.h"
TEST(MathTest, AddPositiveNumbers) {
EXPECT_EQ(add(2, 3), 5);
}
TEST(MathTest, AddNegativeNumbers) {
EXPECT_EQ(add(-1, -1), -2);
}
TEST(MathTest, AddMixedNumbers) {
EXPECT_EQ(add(-1, 1), 0);
}

说明：

• TEST(测试套件名, 测试用例名) 定义一个测试用例
• EXPECT_EQ 验证两个值是否相等，不相等也不会立即终止测试
• 若希望出错即停止，可使用 ASSERT_EQ

3. 配置 CMake 构建测试

在项目根目录的 CMakeLists.txt 中添加：

cmake_minimum_required(VERSION 3.14)
project(my_project)
添加源文件
add_library(math math.cpp)
启用测试
enable_testing()
添加测试可执行文件
add_executable(test_math test_math.cpp)
target_link_libraries(test_math gtest_main math)
注册测试到 CTest
add_test(NAME MathTestSuite COMMAND test_math)

然后构建并运行：

mkdir build && cd build
cmake .. && make
./test_math                  # 直接运行测试
ctest                        # 使用 CTest 运行（推荐）

4. 常用断言宏

GTest 提供丰富的断言方式：

• EXPECT_EQ(a, b)：a == b
• EXPECT_NE(a, b)：a != b
• EXPECT_LT(a, b)：a
• EXPECT_GT(a, b)：a > b
• EXPECT_TRUE(condition)：条件为真
• EXPECT_FALSE(condition)：条件为假
• EXPECT_DOUBLE_EQ(a, b)：浮点数近似相等
• EXPECT_STREQ(s1, s2)：字符串相等

失败时会输出具体值和位置，便于调试。

5. 组织多个测试文件

大型项目可以拆分多个测试文件，例如：

• test_math.cpp
• test_string_utils.cpp
• test_container.cpp

每个文件生成一个可执行文件或统一链接到一个测试主程序中。也可以使用 gtest_main 提供默认 main 函数，省去手写入口。

6. 运行选项与过滤

运行测试时可通过命令行参数控制行为：

• --gtest_list_tests：列出所有测试用例
• --gtest_filter=MathTest.*：只运行 MathTest 套件下的测试
• --gtest_repeat=5：重复执行 5 次
• --gtest_break_on_failure：失败时中断（用于调试）

例如：

./test_math --gtest_filter=MathTest.AddPositive*

基本上就这些。掌握这些内容后，你就可以在 C++ 项目中使用 GTest 实现基础的单元测试了。随着项目变大，还可以引入参数化测试、死亡测试等功能，进一步提升测试覆盖率。