boost 的 Test
test 库中有如下的组件：
Execution Monitor 一个基本用于 program 和 test program 的异常与错误检测与报告机制，Execution Monitor 调用用户提供的函数并报告所有捕获的运行时的异常，它只被其他 Boost Test Library components 内部调用，当然也可以用于一些 production environment 控制那些会导致程序崩溃的函数的调用；
Program Execution Monitor 一个简单的 helper facility 用于监控一个程序的运行，Program Execution Monitor 提供了 main() 函数和 Execution Monitor 监控程序的执行，可以用以 production environment 产生一致错误报告，控制在 test environment 环境中运行的程序，直接使用 Test Execution Monitor；
Test Tools 一个用以进行 testing 的一个 toolbox，Test Tools 被用来测试在 Test Execution Monitor 或 Unit Test Framework 控制下运行的程序；
Test Execution Monitor 让一个测试程序在 monitored environment 环境中运行，Test Execution Monitor 提供了 main() 来控制被测试程序的运行并可以让 Test Tools 实现测试的逻辑，它被用在 test environment，如果要控制 production code 的运行使用 Program Execution Monitor；
Unit Test Framework 用以简化编写和组织 test cases 的 framework，支持简单函数或者是成员函数编写的 test cases 并将他们组织成一个 test suites 的 tree，该 framework 使用 Test Tools 来实现 test cases 并提供了一种机制用以管理 log report level 和 result report level；
minimal testing facility 提供 Boost Test 最初版本的提供的功能的简单 facility，提供了和 Test Execution Monitor 一样的机制，但额外定义了一些简单提供 Test Tools 类似功能的 test tools，它不需要和任何的外部组件 link，适合简单和快速测试的需要，使用于 test environment。
(http://yaekees.spaces.live.com/blog/cns!1955EE8C6707277A!146.entry)
boost Test 的 Execution Monitor
使用 Execution Monitor 的三部曲：
1. #include <boost/test/execution_monitor.hpp>
2. Make an instance of boost::execution_monitor
3. Optionally register custom exception translators for exception classes you want special processing
调用 execution_monitor::execute( function_to_monitor, catch_system_exception, timeout ) 运行 monitored function。如果调用成功则返回一个 integer value，如果有如下的事情发生
1. Uncaught C++ exception
2. hardware or software signal, trap, or other exception
3. Timeout reached
4. debug assert event occurred (under Microsoft Visual C++ or compatible compiler)
the method execution_monitor::execute( ... ) throws the boost::execution_exception
如果希望程序 error message 被转化为 execution_exception 的 error message，则扔出如下的三类异常：C string，std:string，any exception class in std::exception hierarchy。
终止 monitored function 而不让 Execution Monitor 报告 any error 的最佳方法是抛出 boost::execution_aborted。如果不喜欢 "unknown exception caught" message 而更愿意使用自定义的 exception，可以向 execution monitor 为 any exception types 注册 translator 函数，如
ex_mon.register_exception_translator<my_exception1>( &translate_my_exception1 );
my_exception1 是异常类型，translate_my_exception1 是异常处理函数。
class execution_monitor {
public:
virtual ~execution_monitor();
template<typename Exception, typename ExceptionTranslator>
void register_exception_translator( ExceptionTranslator const& tr, boost::type<Exception>* = 0 );
int execute( unit_test::callback0<int> const& F, bool catch_system_errors = true, int timeout = 0 );
}; // exception monitor
Execution Monitor 用 boost::execution_exception 报告捕获的问题，其最大的特点是不分配任何 memory 因此在内存稀缺环境中使用。
class execution_exception {
public:
execution_exception( error_code ec, const_string what_msg );
enum error_code {
cpp_exception_error, // see note (1) below
user_error, // user reported nonfatal error
system_error, // see note (2) below
timeout_error, // only detectable on certain platforms
user_fatal_error, // user reported fatal error
system_fatal_error // see note (2) below
};
error_code code() const; // use this method to get an error code for the exception
const_string what() const; // use this method to get an error message for the exception
};
Note 1 ：uncaught C++ exceptions 被当做 error，如果应用程序捕获到 C++ exception，则该 exception 不会到 boost::execution_monitor；
Note 2 ：这些 error 包括 UNIX signals 和 Windows structured exceptions，这些经常由 hardware traps 触发。
execution_monitor 可以动态连接，库中没有提供 main 函数。由于只有一个 libs/test/execution_monitor.cpp 文件，因此可以直接 copy 该文件。
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boost Test 的 Program Execution Monitor
C++ program 可以通过 return value 和 throwing an exception 报告 user-detected errors，而如 dereferencing an invalid pointer 的 System-detected errors 则以其他方式报告。
Boost Test Library 的 Program Execution Monitor 减轻了用户处理复杂的 error detection 和 reporting，并提供了 main() 函数在 monitored environment 来调用用户提供的 cpp_main() 函数，main() 函数以一致的方式检测和报告多种 errors 的发生，将其转化为一致的 return code 返回给 host enviroment。
BOOST_TEST_CATCH_SYSTEM_ERRORS 设置允许 Execution Monitor 捕获 system errors，默认值为 "yes"。
BOOST_PRG_MON_CONFIRM 设置是否允许用户交互确认程序正确运行，默认值为"yes"。
Program Execution Monitor 使用 Execution Monitor 监视用户提供的 cpp_main() 函数的运行。尽管 Program Execution Monitor 在 libs/test/src/cpp_main.cpp 提供了 main() 函数，但是为了 link 正确，用户必须提供一个与 main() 函数一样接口的 cpp_main() 函数。如 cpp_main() 抛出异常或返回非 0 值，Program Execution Monitor 就认为程序发生错误。
Program Execution Monitor 在 cout 和 cerr 流上分别提供详细和简要的错误报告。Program Execution Monitor 提供的 main() 函数返回如下的值
1. boost::exit_success - no errors
2. boost::exit_failure - non-zero and non-boost::exit_success return code from cpp_main().
3. boost::exit_exception_failure - cpp_main() throw an exception.
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boost Test 的 Test Tools
Test Tools 为了让用户使用方便，提供了一系列的宏，这些宏分三级，其效果是不同的：
WARN 不增加引用计数，继续执行程序
CHECK 增加应用计数，继续执行程序
REQUIRE 增加应用计数，中断程序的运行
使用 CHECK level tools 实现 assertions，使用 WARN level tools 检验不太重要但是正确的方面，如：性能、可移植性、有用性，如 assertions 失败就不应该让程序继续运行则使用 REQUIRE level tools。
Test Tools 提供了两个 .hpp 文件 boost/test/test_tools.hpp 和 boost/test/floating_point_comparison.hpp，一个 .cpp 文件 libs/test/test_tools.cpp
BOOST_WARN( P )
BOOST_CHECK( P )
BOOST_REQUIRE( P )
BOOST_WARN_MESSAGE( P, M )
BOOST_CHECK_MESSAGE( P, M )
BOOST_REQUIRE_MESSAGE( P, M )
BOOST_ERROR( M )BOOST_FAIL( M )
BOOST_MESSAGE( M )
BOOST_CHECKPOINT( M )
BOOST_WARN_THROW( S, E )
BOOST_CHECK_THROW( S, E )
BOOST_REQUIRE_THROW( S, E )
BOOST_WARN_EXCEPTION( S, E, P )
BOOST_CHECK_EXCEPTION( S, E, P )
BOOST_REQUIRE_EXCEPTION( S, E, P )
BOOST_IGNORE_CHECK( e )
BOOST_WARN_NO_THROW( S )
BOOST_CHECK_NO_THROW( S )
BOOST_REQUIRE_NO_THROW( S )
BOOST_WARN_CLOSE( L, R, T )
BOOST_CHECK_CLOSE( L, R, T )
BOOST_REQUIRE_CLOSE( L, R, T )
BOOST_WARN_SMALL( FPV, T )
BOOST_CHECK_SMALL( FPV, T )
BOOST_REQUIRE_SMALL( FPV, T )
BOOST_WARN_PREDICATE( P, ARGS )
BOOST_CHECK_PREDICATE( P, ARGS )
BOOST_REQUIRE_PREDICATE( P, ARGS )
BOOST_WARN_EQUAL_COLLECTIONS( L_begin, L_end, R_begin, R_end )
BOOST_CHECK_EQUAL_COLLECTIONS( L_begin, L_end, R_begin, R_end )
BOOST_REQUIRE_EQUAL_COLLECTIONS( L_begin, L_end, R_begin, R_end )
BOOST_WARN_BITWISE_EQUAL( L, R )
BOOST_CHECK_BITWISE_EQUAL( L, R )
BOOST_REQUIRE_BITWISE_EQUAL( L, R )
BOOST_IS_DEFINED( symb )
BOOST_BITWISE_EQUAL( L, R )
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boost Test 的 Test Execution Monitor
Test Execution Monitor 结合了 Test Tools 和 Execution Monitor 的特点简化了烦琐测试工作，它提供了 main() 函数调用用户提供的 test_main() 函数，用户可以使用 Test Tools 来进行复杂的验证工作。
Test Execution Monitor 被设计用来进行测试简单的程序或者从已存在的 production code 中 dig a problem。Program Execution Monitor 更适合监控 production (non-test) programs（因为它不影响程序的性能），而 Unit Test Framework 更适合 complex test programs，因为 Unit Test Framework 可以
1. 可以将 test 分割到多个 test cases，它会为每一个 test case 分别产生 pass/fail 的统计信息；
2. 假如某一个 test case 失败了不会影响其他的 test；
3. 可以通过指定 name 来运行特定的 test case
4. 分离的 test cases 运行更清楚发现特定测试模块的目的
5. 可以设置更多的选项
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boost Test 的 Unit Test Framework
regression testing 只关注程序运行的时候是否有错误发生，而 unit test 则需要尽可能详细的输出错误的信息。Unit Test Framework 用 test tools 简化了 test cases 的编写并将其组织为有层次的 test suites。它提供了 main() 函数初始化 framework，通过命令行参数或者是环境变量设置参数，并通过 init_unit_test_suite(argc, argv)，然后运行用户的 test suite。Framework 跟踪所有的 passed/failed 的 Test Tools assertions，可以通过 test cases 的数目（part 和 total）得到测试进度，并且可以多种形式提供结果。Unit Test Framework 可被用来进行简单测试和复杂重要测试，它不适合用在 production code，同时它以运行时的效率为代价加速编译。
该函数负责创建和初始化顶层的 test_suite 实例，如 test_suite 创建失败该函数返回 NULL 指针，测试终止并返回一个 boost::exit_test_failure。Framework 在测试运行时传递特定的命令行参数，同时排斥其他 framework 指定的参数，同时 framework 负责 test_suite 的生命周期，在 test 终止时会被销毁。
假如 test cases 会丢出自定义的异常，可以像 Execution Monitor 那样注册特定的 translator，注册函数的原型定义如下
template<typename Exception, typename ExceptionTranslator>
void boost::unit_test::register_exception_translator( ExceptionTranslator const& tr, boost::type<Exception>* d = 0 )
一旦测试结束，framework 会报告结果并返回 return code。下面是集成在 unit test framework 内部的的返回值
boost::exit_success returned if no errors occurred during test or success result code was explicitly requested with the no result code framework parameter
boost::exit_test_failure returned if nonfatal errors detected and no uncaught exceptions thrown or the framework fails to initialize the test suite
boost::exit_exception_failure returned if fatal errors detected or uncaught exceptions thrown
在 VC7.1+stlport 4.62 上 unit_test_example3.cpp 没有通过(对多种继承没有通过)
简单的使用方法：
1. 首先定义 #define BOOST_AUTO_TEST_MAIN
2. 包含 #include <boost/test/auto_unit_test.hpp>
3. 创建一个 test_suite
BOOST_AUTO_TEST_CASE( test )
{
BOOST_CHECK( true );
}
然后 link libboost_test_exec_monitor-vc71-mt-sp-1_33.lib 就可以了。
另一类使用方法，首先包含如下
#include <boost/test/unit_test.hpp>
#include <boost/test/unit_test_monitor.hpp>
using namespace boost::unit_test;
然后声明 test_suite* init_unit_test_suite(int /*argc*/, char* /*argv*/[]) {}
一个典型用法是
test_suite* init_unit_test_suite( int /*argc*/, char* /*argv*/[] ) {
test_suite* test = BOOST_TEST_SUITE("custom_exception_test");
unit_test_monitor.register_exception_translator<my_exception1>( &my_exception1_translator );
unit_test_monitor.register_exception_translator<my_exception2>( &my_exception2_translator );
test->add( BOOST_TEST_CASE( &throw_my_exception1 ) );
test->add( BOOST_TEST_CASE( &throw_my_exception2 ) );
return test;
}
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boost 的 minimal testing facility
只适合使用在 test environment 中，不需要 link 任何外部的组件。用户只需要提供了如下的函数
int test_main( int argc, char* argv[] ) 就可以了。minimal testing facility 提供了 BOOST_CHECK(predicate)，BOOST_REQUIRE(predicate)，BOOST_ERROR(message)， BOOST_FAIL(message)。除了这四个 MACRO 以外可以通过抛出异常和 return 返回值报告错误。下面是 boost 提供的一个示例。
#include <boost/test/minimal.hpp>
int add( int i, int j ) { return i+j; }
int test_main( int, char *[] ) // note the name!
{
// six ways to detect and report the same error:
BOOST_CHECK( add( 2,2 ) == 4 ); // #1 continues on error
BOOST_REQUIRE( add( 2,2 ) == 4 ); // #2 throws on error
if( add( 2,2 ) != 4 )
BOOST_ERROR( "Ouch..." ); // #3 continues on error
if( add( 2,2 ) != 4 )
BOOST_FAIL( "Ouch..." ); // #4 throws on error
if( add( 2,2 ) != 4 ) throw "Oops..."; // #5 throws on error
return add( 2, 2 ) == 4 ? 0 : 1; // #6 returns error code
}
BOOST_CHECK 如果该表达式失败了，会出现源代码文件名、代码行号、并且会增加 error count，一旦程序终止 error count 会显示在 std::cout；
BOOST_REQUIRE 类似于 BOOST_CHECK，但是会抛出被 Minimal testing facility 捕获的异常。
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