C++:Testing-测试（必会知识点双语整理）

主要内容：

代码缺陷 (Code Defects/Bugs)
缺陷密度 (Defect Density - bugs/KLOC)
单元测试 (Unit Testing)
集成测试 (Integration Testing)
系统测试 (System Testing)
验收测试 (Acceptance Testing)
黑盒测试 (Black-box Testing)
白盒测试 (White-box Testing)
边缘案例测试 (Edge Case Testing)
测试覆盖率 (Test Coverage)
持续集成 (Continuous Integration, CI)
模拟 (Mocking)
依赖注入 (Dependency Injection)
数学验证 (Formal Verification)

1. 测试重要性

• 代码缺陷不可避免：即使优秀程序员也会引入缺陷

  • Bugs are inevitable: Even skilled programmers introduce bugs

• 行业缺陷密度：15-85个缺陷/KLOC（千行代码）

  • Industry standard: 15-85 bugs per KLOC

• 典型案例：

  • LibreOffice（1250万行代码）潜在缺陷：6,250-37,500个

    • LibreOffice (12.5M LOC): Potential bugs 6,250-37,500

  • 航天飞机代码（42万行）缺陷密度0.0024/KLOC（接近零缺陷）

    • Space Shuttle code (420K LOC): 0.0024 bugs/KLOC (near-perfect)

2. 测试类型

• 单元测试 (Unit Test) 测试单个函数/模块的功能（如is_even()函数）

  • Test individual functions/modules

• 集成测试 (Integration) 验证多个模块的交互（黑盒测试）

  • Test interactions between modules (black-box)

• 系统测试 (System Test) 验证整个系统是否符合需求（非开发者执行）

  • Test full system against specs (by non-devs)

• 验收测试 (Acceptance) 用户验证需求是否被正确实现

  • User confirms requirements are met

测试类型	描述	英文
单元测试	测试单个代码单元(函数/类)	Unit testing
集成测试	测试多个模块协同工作	Integration testing
系统测试	测试整个系统是否符合规范	System testing
验收测试	验证是否符合用户期望	Acceptance testing
黑盒测试	只关注输入输出	Black box testing
白盒测试	检查内部状态和变量	White box testing

3. 测试最佳实践

• 边缘案例优先：测试输入范围的边界值（如9, 10, 11）

  • Prioritize edge cases: Test boundary values

• 测试覆盖率：目标>80%代码行覆盖

  • Coverage goal: >80% line coverage

• 持续集成（CI）：每次提交自动运行测试

  • Continuous Integration: Auto-test on every commit

4. 黑盒 vs 白盒测试

• 黑盒 (Black-box) 仅关注输入/输出，不查看内部逻辑

  • Test I/O without internal knowledge

• 白盒 (White-box) 测试内部状态（如变量值）

  • Test internal states/variables

5. 其他技术：

• 模拟（Mocking）

• 依赖注入（Dependency Injection）

• 关键总结 / Key Takeaways

  • 测试是开发的核心环节：非可有可无

    • Testing is core to development, not optional

  • 自动化测试节省时间：长期降低调试成本

    • Automated testing saves time in long-term

  • 安全关键系统：需数学验证（如航天飞机代码）

    • Safety-critical systems require formal verification