C++でテスト駆動開発
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Boost.勉強会 #8 大阪での発表資料です。
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C++でテスト駆動開発
- 1. C++でテスト駆動開発
- 2. 自己紹介 HN: 秋猫 Twitter: @akineko Blog: http://d.hatena.ne.jp/Akineko/ 絶賛更新停滞中！ 職歴: ホテル→Webデザイン→ゲームプログラマ Aimingという会社でオンラインゲームの サーバープログラマやってます C++とかアジャイル開発が好きです
- 3. アジェンダ C++のテストライブラリの紹介 テスト駆動開発とは 実践！テスト駆動開発 テスト駆動開発の恩恵 テスト駆動開発に必要な知識
- 4. テストライブラリの 紹介
- 6. Google Test 公式: http://code.google.com/p/googletest/ ドキュメントの翻訳: http://opencv.jp/googletestdocs/ 名前の通りGoogle製のC++テストライブラリ 豊富なアサーション http://lovejava.blog85.fc2.com/blog-entry-3.html 豊富な機能 比較的癖がなく使いやすい
- 7. Google Testのテストコード例 #include <gtest/gtest.h> TEST(CalcTest, AddTest) { // 致命的なアサーション ASSERT_EQ(5, add(2, 3)); // 致命的でないアサーション EXPECT_EQ(5, add(2, 3)); }
- 8. Google Testのフィクスチャ機能 class FooTest : public ::testing::Test { public: FooTest() { /* テストスイート単位での初期化処理 */ } ~FooTest() { /* テストスイート単位での終了処理 */ } protected: virtual void SetUp() { /* テスト毎の初期化処理 */ } virtual void TearDown() { /* テスト毎の終了処理 */ } Foo foo; } TEST_F(FooTest, hogeTest) { /* fooを使ったテスト */ }
- 9. Cutter http://cutter.sourceforge.net/index.html.ja CのテストライブラリにC++の機能を追加 他ライブラリとは異なった独自の機能を持つ テストは共有ライブラリ化して実行する cutter テストディレクトリ 上記のコマンドで指定ディレクトリ内の 共有ライブラリよりテストコードを抽出して実行します ドキュメントが超親切！…過ぎてわかりづらいorz
- 10. Cutterのテストコード例 #include <cppcutter.h> namespace calc_test { void test_add() { cppcut_assert_equal(5, add(2, 3)); } }
- 11. Cutterのフィクスチャ機能 cut_startup() テストスイート単位での初期化処理 cut_shutdown() テストスイート単位での終了処理 cut_setup() テストケース単位での初期化処理 cut_teardown() テストケース単位での終了処理 これらをnamespace内に含めればOK
- 12. その他 CppUnit http://sourceforge.net/apps/mediawiki/cppunit/index.php CxxTest http://cxxtest.com/ QTestLib http://developer.qt.nokia.com/doc/qt-4.8/qtestlib-manual.html UnitTest++ http://unittest-cpp.sourceforge.net/
- 13. モックライブラリ GoogleMock http://code.google.com/p/googlemock/ http://opencv.jp/googlemockdocs/index.html Mockitopp http://code.google.com/p/mockitopp/
- 14. テスト駆動開発とは
- 15. テスト駆動開発とは？ 通常の開発手法 実装を行い、それに対するテストを書く 時にはテストがないものも… テスト駆動開発 先にテストコードを書き、 そのテストが通る実装を行なっていく開発手法 あくまで開発手法でありテスト手法ではない
- 16. テスト駆動開発のサイクル 1. テストコードを書く 2. 実行して失敗することを確認する 3. そのテストに成功する最低限の実装コードを書く 4. 実行して成功することを確認する 5. テストが通る状態のままリファクタリングを行う 6. １〜５をリズムよく繰り返す
- 17. 実践！テスト駆動開発
- 18. ダメージ計算 プレイヤーがモンスターから受けるダメージを計算せよ 受けるダメージは 攻撃力 ー 防御力 とする プレイヤーが防御をしていた場合、 受けるダメージは1/2となる 20%の確率でクリティカルとなりダメージは2倍となる
- 19. 仕様変更！！！ 20%の確率で攻撃がミスするようにして！ ダメージは0.8〜1.2ぐらいの変動にして！ クリティカルの時は防御していても無視して！ ダメージの上限は9999ね！ ダメージはーになっても回復じゃなくて0にしてね！ やっぱり避ける確率はすばやさの差で！
- 20. テスト駆動開発の恩恵
- 21. テスト可能な設計・実装になる テストしたいけど複雑に絡み合ってできないを避けれる 他クラスの状態に依存しまくったクラスとか… 膨大な引数の関数とか… 条件分岐しまくりな関数とか… 特定の箇所のパフォーマンス測定も容易 テスト出来る＝単独実行可能 計測できるので必要な箇所にのみ最適化ができる なんとなくここが遅いはずは不要な最適化が…
- 22. 直ぐに実行可能なテストがある 変更によるバグの混入を防げる 変更の多いゲームこそテストによって守りましょう 仕様変更といっても一から作り直しはしませんよね？ めんどくさいからで変更の影響の確認をしないを防げる 確認しないことが問題ではなくめんどくさいことが問題 簡単にできれば大事な事なのでみんなしますよね
- 23. 使いやすいインターフェイス テストを書く ＝ 使い方を考える 先に使い方を考えるので 使いにくいインターフェイスに気づける 凝集度の高い関数 使い方を考えることは設計をする事にもつながる 設計について考える機会が増える
- 24. テスト駆動開発に 必要な知識
- 25. テスト駆動開発に必要な知識 テストに関する知識 どういうテストを書けばいいのか 設計に関する知識 大きい問題を小さい問題の集合へ分割する リファクタリングに関する知識 コードを良い設計へ改善する
- 26. テストのレベル 単体テスト １つのクラスや１つの関数など プログラムの最も小さい部品に対するテスト 単体の定義は言語により様々 Cだと関数１つ、C++だとクラス１つなど テスト駆動開発で書くテストのレベルは主にこれ 統合テスト 単体を組み合わせた１つのサブシステムに対するテスト Etc…
- 27. テストの種別 ブラックボックステスト 要件や仕様に基づいてどのように振る舞うべきかのテスト 内部の実装や構造の知識を必要としない ホワイトボックステスト 内部の実装や構造に基づいたテスト if文やcase文などの全ての経路を通っているかなど プログラミングの知識もある程度必要なもの
- 28. ピンポイントテスト 仕様書を見て嫌な予感がするところをテストする コードを書いていて嫌な予感がするところをテストする 間、対称、類推、外側を考える 具体的な値を並べる その値の間に値はないか、対称となる値はないか、 類似した値はないか、外側になる値はないか 意地悪条件を考える めちゃくちゃでかい値、０、nullとか… マインドマップを使って考えると効果的
- 29. 同値クラステスト 無数にあるテストケースの数を減らす技法 意味のある範囲で分割しその中の代表値をテストする この分割された範囲のことを同値クラスと呼ぶ ほとんどの人が無意識に実践しています
- 30. 同値クラステスト 仕様： HPの表示の色を％によって変えよ 通常は白色 ３０％以下は黄色 ５％以下は赤色 この場合の値としては ０～ ５％ ６～ ３０％ ３１～１００％ という範囲に分割でき、この各範囲が同値クラスです
- 31. 境界値テスト 同値クラステストと併用される技法 境界となる値はバグが発生しやすい この境界に着目してテストする値を選ぶ 同値クラスの例だと ０〜５、６〜３０、３１〜１００なので －１、０、５、６、３０、３１、１００、１０１ 各同値クラスの境界となる値と その直前・直後の値をテストする
- 32. その他いろいろ ドメイン分析テスト デシジョンテーブル CFD法 HAYST法 状態遷移テスト 制御フローテスト データフローテスト
- 33. テストに対する懸念点
- 35. パフォーマンス問題 前述の通り根拠なき予想による無駄な最適化が防げます 分割が原因でも最適化は関数を展開するだけ パフォーマンスの問題が起きるのは全体ではなく 特定の箇所が問題となる事が多い 最適化しか考えてないごちゃごちゃしたコードは 変更コストの増大や変更によるバグを発生させます
- 36. テストできない場所ってあるでしょ？ できない場所あるんだから やっても意味ないじゃん！
- 37. テスト問題 テストしにくい場所、できない場所は確かにあります それでもそこ以外のテストができていれば 問題発生時の特定は比較的容易になります プリントデバッグ・デバッガでどこが原因か わからないものを闇雲に探したくないですよね？
- 38. 最後に
- 39. まずは… 完璧なものなんて気にせずやってみましょう！ 〜の知識がついてからは来ません！ 書くテストも自分が必要と思う分だけでOK テストが不足していた失敗体験で自然と増えます やればやるだけ身につきます！
- 40. 参考書籍 テスト駆動開発入門 http://amzn.to/wsqgW3 はじめて学ぶソフトウェアのテスト技法 http://amzn.to/zXZz8D ソフトウェアテスト技法ドリル http://amzn.to/zVkXLI マインドマップから始めるソフトウェアテスト http://amzn.to/w3BSN7
- 41. 参考文献 TDD Advent Calendar jp: 2011 http://atnd.org/events/22027 和田さんの資料 http://www.slideshare.net/t_wada Twitter・Blog・Google検索いろいろ…
- 42. ご清聴ありがとうございました！