C++单元测试利器：Catch2测试库（从零开始掌握Catch2入门教程）

什么是 Catch2？

Catch2 是一个开源的 C++ 测试框架，由 Phil Nash 开发。它具有以下优点：

• 单头文件集成（只需包含一个 .hpp 文件）
• 语法简洁、可读性强
• 支持 BDD（行为驱动开发）风格测试
• 无需复杂配置，开箱即用
• 跨平台（Windows、Linux、macOS 均支持）

第一步：安装 Catch2

Catch2 最简单的使用方式是直接下载其单头文件版本。你可以访问 官方 GitHub 仓库，下载 catch.hpp（旧版）或 catch2/catch_all.hpp（v3 版本）。

对于初学者，推荐使用 v2.x 版本（更稳定、文档丰富）。你可以通过以下命令快速获取：

wget https://raw.githubusercontent.com/catchorg/Catch2/v2.x/single_include/catch2/catch.hpp

将下载的 catch.hpp 放入你的项目目录即可。

第二步：编写第一个测试用例

假设我们要测试一个简单的加法函数。首先创建两个文件：math.cpp 和 test_math.cpp。

math.cpp（被测试代码）：

// math.cppint add(int a, int b) {    return a + b;}

test_math.cpp（测试代码）：

// test_math.cpp#define CATCH_CONFIG_MAIN  // 只在一个 .cpp 文件中定义此宏#include "catch.hpp"// 假设 add 函数在此处声明或内联int add(int a, int b);TEST_CASE("测试加法函数", "[math]") {    REQUIRE(add(2, 3) == 5);    REQUIRE(add(-1, 1) == 0);    REQUIRE(add(0, 0) == 0);}

注意：#define CATCH_CONFIG_MAIN 会自动生成 main() 函数，因此你不需要再写主函数。

第三步：编译并运行测试

使用 g++ 或 clang++ 编译这两个文件：

g++ -std=c++11 math.cpp test_math.cpp -o test_math./test_math

如果一切正常，你将看到类似如下的输出：

============================================================All tests passed (3 assertions in 1 test case)

常用断言宏介绍

Catch2 提供了多种断言宏，用于不同场景：

• REQUIRE(expr)：必须为真，否则测试立即失败
• CHECK(expr)：检查表达式，失败不终止当前测试
• REQUIRE_THROWS(expr)：验证表达式抛出异常
• REQUIRE_FALSE(expr)：验证表达式为假

例如：

TEST_CASE("字符串比较") {    std::string s = "hello";    REQUIRE(s.size() == 5);    CHECK(s == "hello");    REQUIRE_FALSE(s.empty());}

总结

通过本教程，你已经掌握了如何使用 Catch2测试库 编写和运行基本的 C++ 单元测试。作为一款优秀的 C++测试框架，Catch2 极大地简化了测试流程，提升了代码可靠性。建议你在自己的项目中尝试集成 Catch2，并逐步覆盖核心逻辑。

记住，良好的测试习惯是专业开发者的标志。现在就开始用 Catch2入门教程 中学到的知识，为你的 C++ 项目添加第一组测试吧！

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