11-自动化测试

精要笔记 · 基于 Rust语言圣经「自动化测试」

测试

测试可以有效发现缺陷，但无法证明程序不存在缺陷 — Edsger W. Dijkstra

Rust 的类型系统保证类型正确，不能保证逻辑正确。测试通过函数验证行为；不要迷信测试。

编写测试及控制执行

测试三步：设置数据/状态 → 运行被测代码 → 断言结果。

测试函数

• cargo new --lib 自动生成 #[cfg(test)] mod tests { ... }
• 测试函数用 #[test] 标注；模块内可混写辅助非测试函数
• 运行：cargo test（编译临时可执行文件后删除）

输出字段速记：

失败与自定义信息

• 测试失败：panic! 或断言宏触发
• 默认每测试一线程；一测试 panic 则整体标记失败
• assert! / assert_eq! 可追加格式化参数作自定义错误信息

测试 panic

• #[should_panic]：期望函数 panic
• #[should_panic(expected = "...")]：expected 为 panic 信息前缀即可

使用 Result

1
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#[test]
fn it_works() -> Result<(), String> { ... }

返回 Err 即失败；此模式下不能用 #[should_panic]。

命令行参数

cargo test [cargo参数] -- [测试二进制参数]

常用测试二进制参数：

过滤与忽略

• 运行单个/部分：cargo test 名称片段（前缀或中间匹配，非多参数列表）
• 按模块：cargo test tests:: 过滤模块名
• #[ignore] 默认跳过；cargo test -- --ignored 只跑被忽略项
• cargo test -- --include-ignored 全部运行

单元测试和集成测试

单元测试

• 与待测代码同文件；#[cfg(test)] 仅在 cargo test 时编译（省 build 时间、减体积）
• use super::*; 可测试私有函数
• 测函数/单元级逻辑

集成测试

• 项目根 tests/ 目录（与 src 同级）；每文件独立 crate
• use 包名; 引入库；只能调用 pub API
• 无需 #[cfg(test)]；测功能/接口级行为
• 单元全过 ≠ 集成全过

集成测试的组织

• tests/common/mod.rs 放共享辅助（非自动测试）
• 子目录测试需在子目录建 mod.rs 或单独文件

断言 assertion

• assert_eq!/assert_ne! 要求类型实现 PartialEq + Debug；自定义类型可 #[derive(PartialEq, Debug)]
• 生产环境常用 debug_assert! 系列避免运行时开销

用 GitHub Actions 进行持续集成

CI：定期拉代码 → 自动构建/测试/发布，无需人工介入。

GitHub Actions 要点

• Workflow：.github/workflows/*.yml
• 触发：on: push/pull_request/workflow_dispatch
• Job：runs-on + steps
• Action 引用：user/repo@version（分支/tag/commit）
• Rust 典型步骤：actions/checkout → actions-rs/toolchain → cargo test

常用 action 来源：GitHub Marketplace、awesome-actions、starter-workflows。

基准测试 benchmark

两种：官方 test 基准（需 nightly）与 criterion（推荐 stable）。

官方 benchmark

1. rustup override set nightly
2. #![feature(test)] + extern crate test;
3. #[bench] fn f(b: &mut Bencher) { b.iter(|| ...); }
4. cargo bench 运行（cargo test 会把 bench 当普通测试）

建议：

• 初始化放 b.iter 外
• iter 内代码短、幂等、不做累加状态
• LLVM 可能优化掉无副作用调用 → 用 std::hint::black_box（书中示例用 test::black_box）

criterion.rs

• stable 可用；统计更可靠（置信区间、图表）
• 独立 crate：criterion = "0.3" + [[bench]] 配置
• 运行：cargo bench

速查命令

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cargo test                          # 全部测试
cargo test add                      # 名称过滤
cargo test -- --test-threads=1      # 顺序
cargo test -- --show-output         # 显示输出
cargo test -- --ignored             # 仅 ignored
cargo bench                         # 基准测试