嵌入式，可测试性软件设计！

1万 · 2024-10-22 11:17

本次我们来介绍嵌入式可测试软件设计。

什么是可测试性？就是你这个软件模块/函数接口写完之后，可以较为方便、较为全面地进行自测。

举个简单的例子来认识可测试性软件。

有一个计算函数cal_func，其计算依赖于存在flash里的数据a，与一个外部输入的数据b。

此时，有如下两种实现方法：

方法一：

int get_a_from_flash(void)

{

 int a = 0;

 flash_read(&a, sizeof(int));

 

 return a;

}



int cal_func(int a, int b)

{

 int res = 0;

 

 res = a + b;

 

 return res;

}



// 调用

cal_func(get_a_from_flash(), 5);

int get_a_from_flash(void)
{
int a = 0;
flash_read(&a, sizeof(int));

return a;
}

int cal_func(int b)
{
int res = 0;
int a = get_a_from_flash();

res = a + b;

return res;
}

// 调用
cal_func(5);

方法二：

复制

int get_a_from_flash(void)

{

 int a = 0;

 flash_read(&a, sizeof(int));

 

 return a;

}



int cal_func(int a, int b)

{

 int res = 0;

 

 res = a + b;

 

 return res;

}



// 调用

cal_func(get_a_from_flash(), 5);

这种类似场景，实际开发中应该有不少，大家平时都是按照方式一写代码还是方式二写代码呢？

从可测试性的角度来看， 方法二的实现，更具备可测试性 。

方式一，因为有一个数据是在函数内部从flash中读取的，所以这个数据我们不太方便进行控制，而能控制的只有参数b。那么，这样子，我们在调用测试时，测得就不是很全，也不能灵活地控制测试路径。

方式二，计算所依赖的数据都通过函数参数留出来了，我们可以很方便地对函数进行测试，可以很方便地输入不同的数据组合。

并且，一般地，我们会引入一些 单元测试框架 ，用来统一管理我们的测试例子。

1万 · 2024-10-22 11:18

嵌入式中，常用的测试框架：
Unity：https://github.com/ThrowTheSwitch/Unity/releases
cutest：https://sourceforge.net/projects/cutest/
embunit ：https://sourceforge.net/projects/embunit
googletest：https://github.com/google/googletest/releases
使用测试框架之后，针对cal_func函数设计的测试代码如：

复制

int ut_cal_func(int argc, char *argv[])

{

    if (argc != 3)

    {

        printf("Param num err\n");

        return USAGE;

    }



    // 预期结果

    int expected_res = atoi(argv[2]); 

    // 实际结果                  

 int res = cal_func(atoi(argv[0]), atoi(argv[1]));   



    if (expected_res == res)

    {

        printf("input %d, %d, test pass!\n", atoi(argv[0]), atoi(argv[1]));

    }

    else

    {

        printf("input %d, %d, test failed!\n", atoi(argv[0]), atoi(argv[1]));

    }



 return 0;

}

我们封装成串口测试指令：// 测试路径1
ut app ut_cal_func 1 2 3

// 测试路径2
ut app ut_cal_func 2 3 5

// ...
输出：input 1, 2, test pass!
input 2, 3, test pass!
这就是一个可测试性软件设计的一个小例子，通过这个小例子大家应该认识到可测试性软件的好处了吧？所以，之后写代码，写之前，有必要先想清楚，这个模块最后要怎么进行自测？要测哪些地方？设计的软件可测试性强，我们就能在开发阶段进行充分地测试，在开发阶段尽可能多地解决一些逻辑上的问题，从而保证更高质量地软件交付。