C 코드 단위 테스트 개요
2024-07-27
단위 테스트의 장점
- 코드 오류 감소: 단위 테스트를 통해 코드의 다양한 실행 경로를 테스트하여 예상치 못한 오류를 발견할 수 있습니다.
- 코드 보증: 테스트를 통과하는 코드는 사양을 충족하는 것으로 간주될 수 있습니다.
- 디자인 개선: 테스트를 작성하면서 코드 설계를 다시 생각하게 되고, 이는 코드의 모듈성과 유지보수성을 향상시킬 수 있습니다.
- 문서화 개선: 테스트는 코드의 기능과 작동 방식을 명확하게 문서화하는 데 도움이 됩니다.
- 자동화된 테스트: 단위 테스트는 자동화 도구를 사용하여 실행할 수 있어 코드 변경 시 쉽게 테스트를 수행하고 품질을 유지할 수 있습니다.
C 언어 단위 테스트 프레임워크
C 언어에서 단위 테스트를 수행하기 위해서는 다양한 프레임워크를 활용할 수 있습니다. 대표적인 프레임워크로는 다음과 같은 것들이 있습니다.
- CppUnit: C++ 언어용 단위 테스트 프레임워크로, 다양한 기능과 확장성을 제공합니다.
- Unity: C/C++ 언어용 단위 테스트 프레임워크로, 간단하고 사용하기 쉬운 인터페이스를 제공합니다.
- Boost Test: C++ 언어용 단위 테스트 라이브러리로, Boost C++ Libraries의 일부로 제공됩니다.
- Google Test: C++ 언어용 단위 테스트 프레임워크로, Google에서 개발했습니다.
단위 테스트 작성 방법
단위 테스트는 일반적으로 다음과 같은 단계로 작성됩니다.
- 테스트 대상 코드 식별: 테스트하려는 코드의 작은 부분을 식별합니다.
- 테스트 케이스 작성: 테스트 대상 코드의 다양한 입력과 예상 출력을 정의하는 테스트 케이스를 작성합니다.
- 테스트 코드 작성: 각 테스트 케이스를 위한 테스트 코드를 작성합니다. 테스트 코드는 테스트 대상 코드를 실행하고 결과를 예상 출력과 비교합니다.
- 테스트 실행: 작성된 테스트 코드를 실행하여 테스트 대상 코드가 올바르게 작동하는지 확인합니다.
단위 테스트 예제
다음은 abs() 함수를 테스트하는 간단한 단위 테스트 예제입니다.
#include "unity.h"
void test_abs_positive(void) {
TEST_ASSERT_EQUAL(5, abs(5));
}
void test_abs_negative(void) {
TEST_ASSERT_EQUAL(5, abs(-5));
}
void test_abs_zero(void) {
TEST_ASSERT_EQUAL(0, abs(0));
}
int main(void) {
UNITY_BEGIN();
RUN_TEST(test_abs_positive);
RUN_TEST(test_abs_negative);
RUN_TEST(test_abs_zero);
UNITY_END();
return 0;
}
위 예제에서는 Unity 프레임워크를 사용하여 세 개의 테스트 케이스를 작성했습니다. 각 테스트 케이스는 TEST_ASSERT_EQUAL 매크로를 사용하여 abs() 함수의 결과를 예상 출력과 비교합니다.
결론
C 언어 단위 테스트 예제: 배열 요소 더하기
#include <stdio.h>
#include "unity.h"
int sum_array(int arr[], int size) {
int sum = 0;
for (int i = 0; i < size; i++) {
sum += arr[i];
}
return sum;
}
void test_sum_array_positive(void) {
int arr[] = {1, 2, 3, 4, 5};
int size = sizeof(arr) / sizeof(int);
int expected_sum = 15;
int actual_sum = sum_array(arr, size);
TEST_ASSERT_EQUAL(expected_sum, actual_sum);
}
void test_sum_array_negative(void) {
int arr[] = {-1, -2, -3, -4, -5};
int size = sizeof(arr) / sizeof(int);
int expected_sum = -15;
int actual_sum = sum_array(arr, size);
TEST_ASSERT_EQUAL(expected_sum, actual_sum);
}
void test_sum_array_empty(void) {
int arr[] = {};
int size = 0;
int expected_sum = 0;
int actual_sum = sum_array(arr, size);
TEST_ASSERT_EQUAL(expected_sum, actual_sum);
}
int main(void) {
UNITY_BEGIN();
RUN_TEST(test_sum_array_positive);
RUN_TEST(test_sum_array_negative);
RUN_TEST(test_sum_array_empty);
UNITY_END();
return 0;
}
위 예제에서는 다음과 같은 세 가지 테스트 케이스를 정의했습니다.
test_sum_array_positive: 양수로만 구성된 배열의 요소 합을 테스트합니다.
- 테스트 대상 코드 호출:
sum_array()함수를 테스트 대상 배열과 크기로 호출합니다. - 예상 결과 계산: 테스트 대상 배열의 요소 합을 직접 계산하여 예상 결과를 얻습니다.
- 실제 결과 확인:
sum_array()함수의 결과를TEST_ASSERT_EQUAL매크로를 사용하여 예상 결과와 비교합니다.
이처럼 단위 테스트를 통해 다양한 입력과 상황에 대한 코드의 작동 방식을 검증할 수 있습니다.
단위 테스트 실행
위 예제 코드를 실행하려면 다음과 같은 단계를 수행해야 합니다.
- 필수 라이브러리 설치:
Unity프레임워크를 사용하려면 먼저 해당 프레임워크를 설치해야 합니다. 설치 방법은 운영 체제와 개발 환경에 따라 다릅니다. - 코드 컴파일:
sum_array.c및unity.c파일을 C 컴파일러를 사용하여 컴파일합니다. 컴파일러 옵션은 사용하는 컴파일러와 운영 체제에 따라 다를 수 있습니다. - 테스트 실행: 컴파일된 코드를 실행하여 단위 테스트를 수행합니다. 실행 방법은 사용하는 운영 체제와 개발 환경에 따라 다릅니다.
테스트가 성공적으로 수행되면 모든 테스트 케이스가 예상대로 통과되었음을 의미합니다. 테스트가 실패하면 오류 메시지를 확인하여 코드 오류를 수정해야 합니다.
추가 예제
위 예제는 단순한 예시이며, 실제 개발에서는 더 복잡한 테스트 케이스를 작성해야 할 수도 있습니다. 또한, 다양한 단위 테스트 프레임워크를 활용하여 더욱 풍부한 기능을 사용할 수 있습니다.
- 코드 검토: 코드를 직접 검토하여 오류를 발견하는 방법입니다. 가장 간단한 방법이지만, 시간이 많이 걸리고 주관적인 판단에 의존하기 때문에 오류를 간과할 가능성이 높습니다.
- 인지 단위 테스트: 테스트 케이스를 작성하지 않고 코드를 직접 실행하여 예상대로 작동하는지 확인하는 방법입니다. 수동 테스트보다 체계적이지만, 여전히 시간이 많이 걸리고 모든 테스트 케이스를 다루기 어려울 수 있습니다.
정적 분석 도구:
- 정적 코드 분석기: 코드 구조를 분석하여 잠재적인 오류나 취약점을 발견하는 도구입니다. 단위 테스트를 대체할 수는 없지만, 단위 테스트를 작성하기 전에 코드를 검토하는 데 도움이 될 수 있습니다.
- 코드 커버리지 도구: 코드의 얼마나 많은 부분이 테스트 케이스에 의해 실행되는지 확인하는 도구입니다. 테스트 케이스의 누락을 발견하는 데 도움이 될 수 있지만, 코드 커버리지가 높다고 해서 코드가 올바르게 작동한다는 보장은 되지 않습니다.
기타 방법:
- TDD (Test-Driven Development): 먼저 테스트 케이스를 작성하고, 그 다음 테스트를 통과하도록 코드를 작성하는 개발 방식입니다. 단위 테스트의 중요성을 강조하는 효과적인 방법이지만, 처음에는 배우기 어려울 수 있습니다.
- BDD (Behavior-Driven Development): 사용자의 관점에서 테스트 케이스를 작성하는 개발 방식입니다. TDD와 유사하지만, 더 자연스럽고 비즈니스 중심적인 테스트 케이스를 작성할 수 있도록 합니다.
c unit-testing testing
