Reorganize COPYING file for auto-detection of licenses
[alexxy/gromacs.git] / src / external / googletest / docs / advanced.md
1 # Advanced googletest Topics
2
3 ## Introduction
4
5 Now that you have read the [googletest Primer](primer.md) and learned how to
6 write tests using googletest, it's time to learn some new tricks. This document
7 will show you more assertions as well as how to construct complex failure
8 messages, propagate fatal failures, reuse and speed up your test fixtures, and
9 use various flags with your tests.
10
11 ## More Assertions
12
13 This section covers some less frequently used, but still significant,
14 assertions.
15
16 ### Explicit Success and Failure
17
18 See [Explicit Success and Failure](reference/assertions.md#success-failure) in
19 the Assertions Reference.
20
21 ### Exception Assertions
22
23 See [Exception Assertions](reference/assertions.md#exceptions) in the Assertions
24 Reference.
25
26 ### Predicate Assertions for Better Error Messages
27
28 Even though googletest has a rich set of assertions, they can never be complete,
29 as it's impossible (nor a good idea) to anticipate all scenarios a user might
30 run into. Therefore, sometimes a user has to use `EXPECT_TRUE()` to check a
31 complex expression, for lack of a better macro. This has the problem of not
32 showing you the values of the parts of the expression, making it hard to
33 understand what went wrong. As a workaround, some users choose to construct the
34 failure message by themselves, streaming it into `EXPECT_TRUE()`. However, this
35 is awkward especially when the expression has side-effects or is expensive to
36 evaluate.
37
38 googletest gives you three different options to solve this problem:
39
40 #### Using an Existing Boolean Function
41
42 If you already have a function or functor that returns `bool` (or a type that
43 can be implicitly converted to `bool`), you can use it in a *predicate
44 assertion* to get the function arguments printed for free. See
45 [`EXPECT_PRED*`](reference/assertions.md#EXPECT_PRED) in the Assertions
46 Reference for details.
47
48 #### Using a Function That Returns an AssertionResult
49
50 While `EXPECT_PRED*()` and friends are handy for a quick job, the syntax is not
51 satisfactory: you have to use different macros for different arities, and it
52 feels more like Lisp than C++. The `::testing::AssertionResult` class solves
53 this problem.
54
55 An `AssertionResult` object represents the result of an assertion (whether it's
56 a success or a failure, and an associated message). You can create an
57 `AssertionResult` using one of these factory functions:
58
59 ```c++
60 namespace testing {
61
62 // Returns an AssertionResult object to indicate that an assertion has
63 // succeeded.
64 AssertionResult AssertionSuccess();
65
66 // Returns an AssertionResult object to indicate that an assertion has
67 // failed.
68 AssertionResult AssertionFailure();
69
70 }
71 ```
72
73 You can then use the `<<` operator to stream messages to the `AssertionResult`
74 object.
75
76 To provide more readable messages in Boolean assertions (e.g. `EXPECT_TRUE()`),
77 write a predicate function that returns `AssertionResult` instead of `bool`. For
78 example, if you define `IsEven()` as:
79
80 ```c++
81 testing::AssertionResult IsEven(int n) {
82   if ((n % 2) == 0)
83     return testing::AssertionSuccess();
84   else
85     return testing::AssertionFailure() << n << " is odd";
86 }
87 ```
88
89 instead of:
90
91 ```c++
92 bool IsEven(int n) {
93   return (n % 2) == 0;
94 }
95 ```
96
97 the failed assertion `EXPECT_TRUE(IsEven(Fib(4)))` will print:
98
99 ```none
100 Value of: IsEven(Fib(4))
101   Actual: false (3 is odd)
102 Expected: true
103 ```
104
105 instead of a more opaque
106
107 ```none
108 Value of: IsEven(Fib(4))
109   Actual: false
110 Expected: true
111 ```
112
113 If you want informative messages in `EXPECT_FALSE` and `ASSERT_FALSE` as well
114 (one third of Boolean assertions in the Google code base are negative ones), and
115 are fine with making the predicate slower in the success case, you can supply a
116 success message:
117
118 ```c++
119 testing::AssertionResult IsEven(int n) {
120   if ((n % 2) == 0)
121     return testing::AssertionSuccess() << n << " is even";
122   else
123     return testing::AssertionFailure() << n << " is odd";
124 }
125 ```
126
127 Then the statement `EXPECT_FALSE(IsEven(Fib(6)))` will print
128
129 ```none
130   Value of: IsEven(Fib(6))
131      Actual: true (8 is even)
132   Expected: false
133 ```
134
135 #### Using a Predicate-Formatter
136
137 If you find the default message generated by
138 [`EXPECT_PRED*`](reference/assertions.md#EXPECT_PRED) and
139 [`EXPECT_TRUE`](reference/assertions.md#EXPECT_TRUE) unsatisfactory, or some
140 arguments to your predicate do not support streaming to `ostream`, you can
141 instead use *predicate-formatter assertions* to *fully* customize how the
142 message is formatted. See
143 [`EXPECT_PRED_FORMAT*`](reference/assertions.md#EXPECT_PRED_FORMAT) in the
144 Assertions Reference for details.
145
146 ### Floating-Point Comparison
147
148 See [Floating-Point Comparison](reference/assertions.md#floating-point) in the
149 Assertions Reference.
150
151 #### Floating-Point Predicate-Format Functions
152
153 Some floating-point operations are useful, but not that often used. In order to
154 avoid an explosion of new macros, we provide them as predicate-format functions
155 that can be used in the predicate assertion macro
156 [`EXPECT_PRED_FORMAT2`](reference/assertions.md#EXPECT_PRED_FORMAT), for
157 example:
158
159 ```c++
160 EXPECT_PRED_FORMAT2(testing::FloatLE, val1, val2);
161 EXPECT_PRED_FORMAT2(testing::DoubleLE, val1, val2);
162 ```
163
164 The above code verifies that `val1` is less than, or approximately equal to,
165 `val2`.
166
167 ### Asserting Using gMock Matchers
168
169 See [`EXPECT_THAT`](reference/assertions.md#EXPECT_THAT) in the Assertions
170 Reference.
171
172 ### More String Assertions
173
174 (Please read the [previous](#asserting-using-gmock-matchers) section first if
175 you haven't.)
176
177 You can use the gMock [string matchers](reference/matchers.md#string-matchers)
178 with [`EXPECT_THAT`](reference/assertions.md#EXPECT_THAT) to do more string
179 comparison tricks (sub-string, prefix, suffix, regular expression, and etc). For
180 example,
181
182 ```c++
183 using ::testing::HasSubstr;
184 using ::testing::MatchesRegex;
185 ...
186   ASSERT_THAT(foo_string, HasSubstr("needle"));
187   EXPECT_THAT(bar_string, MatchesRegex("\\w*\\d+"));
188 ```
189
190 ### Windows HRESULT assertions
191
192 See [Windows HRESULT Assertions](reference/assertions.md#HRESULT) in the
193 Assertions Reference.
194
195 ### Type Assertions
196
197 You can call the function
198
199 ```c++
200 ::testing::StaticAssertTypeEq<T1, T2>();
201 ```
202
203 to assert that types `T1` and `T2` are the same. The function does nothing if
204 the assertion is satisfied. If the types are different, the function call will
205 fail to compile, the compiler error message will say that
206 `T1 and T2 are not the same type` and most likely (depending on the compiler)
207 show you the actual values of `T1` and `T2`. This is mainly useful inside
208 template code.
209
210 **Caveat**: When used inside a member function of a class template or a function
211 template, `StaticAssertTypeEq<T1, T2>()` is effective only if the function is
212 instantiated. For example, given:
213
214 ```c++
215 template <typename T> class Foo {
216  public:
217   void Bar() { testing::StaticAssertTypeEq<int, T>(); }
218 };
219 ```
220
221 the code:
222
223 ```c++
224 void Test1() { Foo<bool> foo; }
225 ```
226
227 will not generate a compiler error, as `Foo<bool>::Bar()` is never actually
228 instantiated. Instead, you need:
229
230 ```c++
231 void Test2() { Foo<bool> foo; foo.Bar(); }
232 ```
233
234 to cause a compiler error.
235
236 ### Assertion Placement
237
238 You can use assertions in any C++ function. In particular, it doesn't have to be
239 a method of the test fixture class. The one constraint is that assertions that
240 generate a fatal failure (`FAIL*` and `ASSERT_*`) can only be used in
241 void-returning functions. This is a consequence of Google's not using
242 exceptions. By placing it in a non-void function you'll get a confusing compile
243 error like `"error: void value not ignored as it ought to be"` or `"cannot
244 initialize return object of type 'bool' with an rvalue of type 'void'"` or
245 `"error: no viable conversion from 'void' to 'string'"`.
246
247 If you need to use fatal assertions in a function that returns non-void, one
248 option is to make the function return the value in an out parameter instead. For
249 example, you can rewrite `T2 Foo(T1 x)` to `void Foo(T1 x, T2* result)`. You
250 need to make sure that `*result` contains some sensible value even when the
251 function returns prematurely. As the function now returns `void`, you can use
252 any assertion inside of it.
253
254 If changing the function's type is not an option, you should just use assertions
255 that generate non-fatal failures, such as `ADD_FAILURE*` and `EXPECT_*`.
256
257 {: .callout .note}
258 NOTE: Constructors and destructors are not considered void-returning functions,
259 according to the C++ language specification, and so you may not use fatal
260 assertions in them; you'll get a compilation error if you try. Instead, either
261 call `abort` and crash the entire test executable, or put the fatal assertion in
262 a `SetUp`/`TearDown` function; see
263 [constructor/destructor vs. `SetUp`/`TearDown`](faq.md#CtorVsSetUp)
264
265 {: .callout .warning}
266 WARNING: A fatal assertion in a helper function (private void-returning method)
267 called from a constructor or destructor does not terminate the current test, as
268 your intuition might suggest: it merely returns from the constructor or
269 destructor early, possibly leaving your object in a partially-constructed or
270 partially-destructed state! You almost certainly want to `abort` or use
271 `SetUp`/`TearDown` instead.
272
273 ## Skipping test execution
274
275 Related to the assertions `SUCCEED()` and `FAIL()`, you can prevent further test
276 execution at runtime with the `GTEST_SKIP()` macro. This is useful when you need
277 to check for preconditions of the system under test during runtime and skip
278 tests in a meaningful way.
279
280 `GTEST_SKIP()` can be used in individual test cases or in the `SetUp()` methods
281 of classes derived from either `::testing::Environment` or `::testing::Test`.
282 For example:
283
284 ```c++
285 TEST(SkipTest, DoesSkip) {
286   GTEST_SKIP() << "Skipping single test";
287   EXPECT_EQ(0, 1);  // Won't fail; it won't be executed
288 }
289
290 class SkipFixture : public ::testing::Test {
291  protected:
292   void SetUp() override {
293     GTEST_SKIP() << "Skipping all tests for this fixture";
294   }
295 };
296
297 // Tests for SkipFixture won't be executed.
298 TEST_F(SkipFixture, SkipsOneTest) {
299   EXPECT_EQ(5, 7);  // Won't fail
300 }
301 ```
302
303 As with assertion macros, you can stream a custom message into `GTEST_SKIP()`.
304
305 ## Teaching googletest How to Print Your Values
306
307 When a test assertion such as `EXPECT_EQ` fails, googletest prints the argument
308 values to help you debug. It does this using a user-extensible value printer.
309
310 This printer knows how to print built-in C++ types, native arrays, STL
311 containers, and any type that supports the `<<` operator. For other types, it
312 prints the raw bytes in the value and hopes that you the user can figure it out.
313
314 As mentioned earlier, the printer is *extensible*. That means you can teach it
315 to do a better job at printing your particular type than to dump the bytes. To
316 do that, define `<<` for your type:
317
318 ```c++
319 #include <ostream>
320
321 namespace foo {
322
323 class Bar {  // We want googletest to be able to print instances of this.
324 ...
325   // Create a free inline friend function.
326   friend std::ostream& operator<<(std::ostream& os, const Bar& bar) {
327     return os << bar.DebugString();  // whatever needed to print bar to os
328   }
329 };
330
331 // If you can't declare the function in the class it's important that the
332 // << operator is defined in the SAME namespace that defines Bar.  C++'s look-up
333 // rules rely on that.
334 std::ostream& operator<<(std::ostream& os, const Bar& bar) {
335   return os << bar.DebugString();  // whatever needed to print bar to os
336 }
337
338 }  // namespace foo
339 ```
340
341 Sometimes, this might not be an option: your team may consider it bad style to
342 have a `<<` operator for `Bar`, or `Bar` may already have a `<<` operator that
343 doesn't do what you want (and you cannot change it). If so, you can instead
344 define a `PrintTo()` function like this:
345
346 ```c++
347 #include <ostream>
348
349 namespace foo {
350
351 class Bar {
352   ...
353   friend void PrintTo(const Bar& bar, std::ostream* os) {
354     *os << bar.DebugString();  // whatever needed to print bar to os
355   }
356 };
357
358 // If you can't declare the function in the class it's important that PrintTo()
359 // is defined in the SAME namespace that defines Bar.  C++'s look-up rules rely
360 // on that.
361 void PrintTo(const Bar& bar, std::ostream* os) {
362   *os << bar.DebugString();  // whatever needed to print bar to os
363 }
364
365 }  // namespace foo
366 ```
367
368 If you have defined both `<<` and `PrintTo()`, the latter will be used when
369 googletest is concerned. This allows you to customize how the value appears in
370 googletest's output without affecting code that relies on the behavior of its
371 `<<` operator.
372
373 If you want to print a value `x` using googletest's value printer yourself, just
374 call `::testing::PrintToString(x)`, which returns an `std::string`:
375
376 ```c++
377 vector<pair<Bar, int> > bar_ints = GetBarIntVector();
378
379 EXPECT_TRUE(IsCorrectBarIntVector(bar_ints))
380     << "bar_ints = " << testing::PrintToString(bar_ints);
381 ```
382
383 ## Death Tests
384
385 In many applications, there are assertions that can cause application failure if
386 a condition is not met. These sanity checks, which ensure that the program is in
387 a known good state, are there to fail at the earliest possible time after some
388 program state is corrupted. If the assertion checks the wrong condition, then
389 the program may proceed in an erroneous state, which could lead to memory
390 corruption, security holes, or worse. Hence it is vitally important to test that
391 such assertion statements work as expected.
392
393 Since these precondition checks cause the processes to die, we call such tests
394 _death tests_. More generally, any test that checks that a program terminates
395 (except by throwing an exception) in an expected fashion is also a death test.
396
397 Note that if a piece of code throws an exception, we don't consider it "death"
398 for the purpose of death tests, as the caller of the code could catch the
399 exception and avoid the crash. If you want to verify exceptions thrown by your
400 code, see [Exception Assertions](#ExceptionAssertions).
401
402 If you want to test `EXPECT_*()/ASSERT_*()` failures in your test code, see
403 ["Catching" Failures](#catching-failures).
404
405 ### How to Write a Death Test
406
407 GoogleTest provides assertion macros to support death tests. See
408 [Death Assertions](reference/assertions.md#death) in the Assertions Reference
409 for details.
410
411 To write a death test, simply use one of the macros inside your test function.
412 For example,
413
414 ```c++
415 TEST(MyDeathTest, Foo) {
416   // This death test uses a compound statement.
417   ASSERT_DEATH({
418     int n = 5;
419     Foo(&n);
420   }, "Error on line .* of Foo()");
421 }
422
423 TEST(MyDeathTest, NormalExit) {
424   EXPECT_EXIT(NormalExit(), testing::ExitedWithCode(0), "Success");
425 }
426
427 TEST(MyDeathTest, KillProcess) {
428   EXPECT_EXIT(KillProcess(), testing::KilledBySignal(SIGKILL),
429               "Sending myself unblockable signal");
430 }
431 ```
432
433 verifies that:
434
435 *   calling `Foo(5)` causes the process to die with the given error message,
436 *   calling `NormalExit()` causes the process to print `"Success"` to stderr and
437     exit with exit code 0, and
438 *   calling `KillProcess()` kills the process with signal `SIGKILL`.
439
440 The test function body may contain other assertions and statements as well, if
441 necessary.
442
443 Note that a death test only cares about three things:
444
445 1.  does `statement` abort or exit the process?
446 2.  (in the case of `ASSERT_EXIT` and `EXPECT_EXIT`) does the exit status
447     satisfy `predicate`? Or (in the case of `ASSERT_DEATH` and `EXPECT_DEATH`)
448     is the exit status non-zero? And
449 3.  does the stderr output match `matcher`?
450
451 In particular, if `statement` generates an `ASSERT_*` or `EXPECT_*` failure, it
452 will **not** cause the death test to fail, as googletest assertions don't abort
453 the process.
454
455 ### Death Test Naming
456
457 {: .callout .important}
458 IMPORTANT: We strongly recommend you to follow the convention of naming your
459 **test suite** (not test) `*DeathTest` when it contains a death test, as
460 demonstrated in the above example. The
461 [Death Tests And Threads](#death-tests-and-threads) section below explains why.
462
463 If a test fixture class is shared by normal tests and death tests, you can use
464 `using` or `typedef` to introduce an alias for the fixture class and avoid
465 duplicating its code:
466
467 ```c++
468 class FooTest : public testing::Test { ... };
469
470 using FooDeathTest = FooTest;
471
472 TEST_F(FooTest, DoesThis) {
473   // normal test
474 }
475
476 TEST_F(FooDeathTest, DoesThat) {
477   // death test
478 }
479 ```
480
481 ### Regular Expression Syntax
482
483 On POSIX systems (e.g. Linux, Cygwin, and Mac), googletest uses the
484 [POSIX extended regular expression](http://www.opengroup.org/onlinepubs/009695399/basedefs/xbd_chap09.html#tag_09_04)
485 syntax. To learn about this syntax, you may want to read this
486 [Wikipedia entry](http://en.wikipedia.org/wiki/Regular_expression#POSIX_Extended_Regular_Expressions).
487
488 On Windows, googletest uses its own simple regular expression implementation. It
489 lacks many features. For example, we don't support union (`"x|y"`), grouping
490 (`"(xy)"`), brackets (`"[xy]"`), and repetition count (`"x{5,7}"`), among
491 others. Below is what we do support (`A` denotes a literal character, period
492 (`.`), or a single `\\ ` escape sequence; `x` and `y` denote regular
493 expressions.):
494
495 Expression | Meaning
496 ---------- | --------------------------------------------------------------
497 `c`        | matches any literal character `c`
498 `\\d`      | matches any decimal digit
499 `\\D`      | matches any character that's not a decimal digit
500 `\\f`      | matches `\f`
501 `\\n`      | matches `\n`
502 `\\r`      | matches `\r`
503 `\\s`      | matches any ASCII whitespace, including `\n`
504 `\\S`      | matches any character that's not a whitespace
505 `\\t`      | matches `\t`
506 `\\v`      | matches `\v`
507 `\\w`      | matches any letter, `_`, or decimal digit
508 `\\W`      | matches any character that `\\w` doesn't match
509 `\\c`      | matches any literal character `c`, which must be a punctuation
510 `.`        | matches any single character except `\n`
511 `A?`       | matches 0 or 1 occurrences of `A`
512 `A*`       | matches 0 or many occurrences of `A`
513 `A+`       | matches 1 or many occurrences of `A`
514 `^`        | matches the beginning of a string (not that of each line)
515 `$`        | matches the end of a string (not that of each line)
516 `xy`       | matches `x` followed by `y`
517
518 To help you determine which capability is available on your system, googletest
519 defines macros to govern which regular expression it is using. The macros are:
520 `GTEST_USES_SIMPLE_RE=1` or `GTEST_USES_POSIX_RE=1`. If you want your death
521 tests to work in all cases, you can either `#if` on these macros or use the more
522 limited syntax only.
523
524 ### How It Works
525
526 See [Death Assertions](reference/assertions.md#death) in the Assertions
527 Reference.
528
529 ### Death Tests And Threads
530
531 The reason for the two death test styles has to do with thread safety. Due to
532 well-known problems with forking in the presence of threads, death tests should
533 be run in a single-threaded context. Sometimes, however, it isn't feasible to
534 arrange that kind of environment. For example, statically-initialized modules
535 may start threads before main is ever reached. Once threads have been created,
536 it may be difficult or impossible to clean them up.
537
538 googletest has three features intended to raise awareness of threading issues.
539
540 1.  A warning is emitted if multiple threads are running when a death test is
541     encountered.
542 2.  Test suites with a name ending in "DeathTest" are run before all other
543     tests.
544 3.  It uses `clone()` instead of `fork()` to spawn the child process on Linux
545     (`clone()` is not available on Cygwin and Mac), as `fork()` is more likely
546     to cause the child to hang when the parent process has multiple threads.
547
548 It's perfectly fine to create threads inside a death test statement; they are
549 executed in a separate process and cannot affect the parent.
550
551 ### Death Test Styles
552
553 The "threadsafe" death test style was introduced in order to help mitigate the
554 risks of testing in a possibly multithreaded environment. It trades increased
555 test execution time (potentially dramatically so) for improved thread safety.
556
557 The automated testing framework does not set the style flag. You can choose a
558 particular style of death tests by setting the flag programmatically:
559
560 ```c++
561 testing::FLAGS_gtest_death_test_style="threadsafe"
562 ```
563
564 You can do this in `main()` to set the style for all death tests in the binary,
565 or in individual tests. Recall that flags are saved before running each test and
566 restored afterwards, so you need not do that yourself. For example:
567
568 ```c++
569 int main(int argc, char** argv) {
570   testing::InitGoogleTest(&argc, argv);
571   testing::FLAGS_gtest_death_test_style = "fast";
572   return RUN_ALL_TESTS();
573 }
574
575 TEST(MyDeathTest, TestOne) {
576   testing::FLAGS_gtest_death_test_style = "threadsafe";
577   // This test is run in the "threadsafe" style:
578   ASSERT_DEATH(ThisShouldDie(), "");
579 }
580
581 TEST(MyDeathTest, TestTwo) {
582   // This test is run in the "fast" style:
583   ASSERT_DEATH(ThisShouldDie(), "");
584 }
585 ```
586
587 ### Caveats
588
589 The `statement` argument of `ASSERT_EXIT()` can be any valid C++ statement. If
590 it leaves the current function via a `return` statement or by throwing an
591 exception, the death test is considered to have failed. Some googletest macros
592 may return from the current function (e.g. `ASSERT_TRUE()`), so be sure to avoid
593 them in `statement`.
594
595 Since `statement` runs in the child process, any in-memory side effect (e.g.
596 modifying a variable, releasing memory, etc) it causes will *not* be observable
597 in the parent process. In particular, if you release memory in a death test,
598 your program will fail the heap check as the parent process will never see the
599 memory reclaimed. To solve this problem, you can
600
601 1.  try not to free memory in a death test;
602 2.  free the memory again in the parent process; or
603 3.  do not use the heap checker in your program.
604
605 Due to an implementation detail, you cannot place multiple death test assertions
606 on the same line; otherwise, compilation will fail with an unobvious error
607 message.
608
609 Despite the improved thread safety afforded by the "threadsafe" style of death
610 test, thread problems such as deadlock are still possible in the presence of
611 handlers registered with `pthread_atfork(3)`.
612
613
614 ## Using Assertions in Sub-routines
615
616 {: .callout .note}
617 Note: If you want to put a series of test assertions in a subroutine to check
618 for a complex condition, consider using
619 [a custom GMock matcher](gmock_cook_book.md#NewMatchers)
620 instead. This lets you provide a more readable error message in case of failure
621 and avoid all of the issues described below.
622
623 ### Adding Traces to Assertions
624
625 If a test sub-routine is called from several places, when an assertion inside it
626 fails, it can be hard to tell which invocation of the sub-routine the failure is
627 from. You can alleviate this problem using extra logging or custom failure
628 messages, but that usually clutters up your tests. A better solution is to use
629 the `SCOPED_TRACE` macro or the `ScopedTrace` utility:
630
631 ```c++
632 SCOPED_TRACE(message);
633 ```
634 ```c++
635 ScopedTrace trace("file_path", line_number, message);
636 ```
637
638 where `message` can be anything streamable to `std::ostream`. `SCOPED_TRACE`
639 macro will cause the current file name, line number, and the given message to be
640 added in every failure message. `ScopedTrace` accepts explicit file name and
641 line number in arguments, which is useful for writing test helpers. The effect
642 will be undone when the control leaves the current lexical scope.
643
644 For example,
645
646 ```c++
647 10: void Sub1(int n) {
648 11:   EXPECT_EQ(Bar(n), 1);
649 12:   EXPECT_EQ(Bar(n + 1), 2);
650 13: }
651 14:
652 15: TEST(FooTest, Bar) {
653 16:   {
654 17:     SCOPED_TRACE("A");  // This trace point will be included in
655 18:                         // every failure in this scope.
656 19:     Sub1(1);
657 20:   }
658 21:   // Now it won't.
659 22:   Sub1(9);
660 23: }
661 ```
662
663 could result in messages like these:
664
665 ```none
666 path/to/foo_test.cc:11: Failure
667 Value of: Bar(n)
668 Expected: 1
669   Actual: 2
670 Google Test trace:
671 path/to/foo_test.cc:17: A
672
673 path/to/foo_test.cc:12: Failure
674 Value of: Bar(n + 1)
675 Expected: 2
676   Actual: 3
677 ```
678
679 Without the trace, it would've been difficult to know which invocation of
680 `Sub1()` the two failures come from respectively. (You could add an extra
681 message to each assertion in `Sub1()` to indicate the value of `n`, but that's
682 tedious.)
683
684 Some tips on using `SCOPED_TRACE`:
685
686 1.  With a suitable message, it's often enough to use `SCOPED_TRACE` at the
687     beginning of a sub-routine, instead of at each call site.
688 2.  When calling sub-routines inside a loop, make the loop iterator part of the
689     message in `SCOPED_TRACE` such that you can know which iteration the failure
690     is from.
691 3.  Sometimes the line number of the trace point is enough for identifying the
692     particular invocation of a sub-routine. In this case, you don't have to
693     choose a unique message for `SCOPED_TRACE`. You can simply use `""`.
694 4.  You can use `SCOPED_TRACE` in an inner scope when there is one in the outer
695     scope. In this case, all active trace points will be included in the failure
696     messages, in reverse order they are encountered.
697 5.  The trace dump is clickable in Emacs - hit `return` on a line number and
698     you'll be taken to that line in the source file!
699
700 ### Propagating Fatal Failures
701
702 A common pitfall when using `ASSERT_*` and `FAIL*` is not understanding that
703 when they fail they only abort the _current function_, not the entire test. For
704 example, the following test will segfault:
705
706 ```c++
707 void Subroutine() {
708   // Generates a fatal failure and aborts the current function.
709   ASSERT_EQ(1, 2);
710
711   // The following won't be executed.
712   ...
713 }
714
715 TEST(FooTest, Bar) {
716   Subroutine();  // The intended behavior is for the fatal failure
717                  // in Subroutine() to abort the entire test.
718
719   // The actual behavior: the function goes on after Subroutine() returns.
720   int* p = nullptr;
721   *p = 3;  // Segfault!
722 }
723 ```
724
725 To alleviate this, googletest provides three different solutions. You could use
726 either exceptions, the `(ASSERT|EXPECT)_NO_FATAL_FAILURE` assertions or the
727 `HasFatalFailure()` function. They are described in the following two
728 subsections.
729
730 #### Asserting on Subroutines with an exception
731
732 The following code can turn ASSERT-failure into an exception:
733
734 ```c++
735 class ThrowListener : public testing::EmptyTestEventListener {
736   void OnTestPartResult(const testing::TestPartResult& result) override {
737     if (result.type() == testing::TestPartResult::kFatalFailure) {
738       throw testing::AssertionException(result);
739     }
740   }
741 };
742 int main(int argc, char** argv) {
743   ...
744   testing::UnitTest::GetInstance()->listeners().Append(new ThrowListener);
745   return RUN_ALL_TESTS();
746 }
747 ```
748
749 This listener should be added after other listeners if you have any, otherwise
750 they won't see failed `OnTestPartResult`.
751
752 #### Asserting on Subroutines
753
754 As shown above, if your test calls a subroutine that has an `ASSERT_*` failure
755 in it, the test will continue after the subroutine returns. This may not be what
756 you want.
757
758 Often people want fatal failures to propagate like exceptions. For that
759 googletest offers the following macros:
760
761 Fatal assertion                       | Nonfatal assertion                    | Verifies
762 ------------------------------------- | ------------------------------------- | --------
763 `ASSERT_NO_FATAL_FAILURE(statement);` | `EXPECT_NO_FATAL_FAILURE(statement);` | `statement` doesn't generate any new fatal failures in the current thread.
764
765 Only failures in the thread that executes the assertion are checked to determine
766 the result of this type of assertions. If `statement` creates new threads,
767 failures in these threads are ignored.
768
769 Examples:
770
771 ```c++
772 ASSERT_NO_FATAL_FAILURE(Foo());
773
774 int i;
775 EXPECT_NO_FATAL_FAILURE({
776   i = Bar();
777 });
778 ```
779
780 Assertions from multiple threads are currently not supported on Windows.
781
782 #### Checking for Failures in the Current Test
783
784 `HasFatalFailure()` in the `::testing::Test` class returns `true` if an
785 assertion in the current test has suffered a fatal failure. This allows
786 functions to catch fatal failures in a sub-routine and return early.
787
788 ```c++
789 class Test {
790  public:
791   ...
792   static bool HasFatalFailure();
793 };
794 ```
795
796 The typical usage, which basically simulates the behavior of a thrown exception,
797 is:
798
799 ```c++
800 TEST(FooTest, Bar) {
801   Subroutine();
802   // Aborts if Subroutine() had a fatal failure.
803   if (HasFatalFailure()) return;
804
805   // The following won't be executed.
806   ...
807 }
808 ```
809
810 If `HasFatalFailure()` is used outside of `TEST()` , `TEST_F()` , or a test
811 fixture, you must add the `::testing::Test::` prefix, as in:
812
813 ```c++
814 if (testing::Test::HasFatalFailure()) return;
815 ```
816
817 Similarly, `HasNonfatalFailure()` returns `true` if the current test has at
818 least one non-fatal failure, and `HasFailure()` returns `true` if the current
819 test has at least one failure of either kind.
820
821 ## Logging Additional Information
822
823 In your test code, you can call `RecordProperty("key", value)` to log additional
824 information, where `value` can be either a string or an `int`. The *last* value
825 recorded for a key will be emitted to the
826 [XML output](#generating-an-xml-report) if you specify one. For example, the
827 test
828
829 ```c++
830 TEST_F(WidgetUsageTest, MinAndMaxWidgets) {
831   RecordProperty("MaximumWidgets", ComputeMaxUsage());
832   RecordProperty("MinimumWidgets", ComputeMinUsage());
833 }
834 ```
835
836 will output XML like this:
837
838 ```xml
839   ...
840     <testcase name="MinAndMaxWidgets" status="run" time="0.006" classname="WidgetUsageTest" MaximumWidgets="12" MinimumWidgets="9" />
841   ...
842 ```
843
844 {: .callout .note}
845 > NOTE:
846 >
847 > *   `RecordProperty()` is a static member of the `Test` class. Therefore it
848 >     needs to be prefixed with `::testing::Test::` if used outside of the
849 >     `TEST` body and the test fixture class.
850 > *   *`key`* must be a valid XML attribute name, and cannot conflict with the
851 >     ones already used by googletest (`name`, `status`, `time`, `classname`,
852 >     `type_param`, and `value_param`).
853 > *   Calling `RecordProperty()` outside of the lifespan of a test is allowed.
854 >     If it's called outside of a test but between a test suite's
855 >     `SetUpTestSuite()` and `TearDownTestSuite()` methods, it will be
856 >     attributed to the XML element for the test suite. If it's called outside
857 >     of all test suites (e.g. in a test environment), it will be attributed to
858 >     the top-level XML element.
859
860 ## Sharing Resources Between Tests in the Same Test Suite
861
862 googletest creates a new test fixture object for each test in order to make
863 tests independent and easier to debug. However, sometimes tests use resources
864 that are expensive to set up, making the one-copy-per-test model prohibitively
865 expensive.
866
867 If the tests don't change the resource, there's no harm in their sharing a
868 single resource copy. So, in addition to per-test set-up/tear-down, googletest
869 also supports per-test-suite set-up/tear-down. To use it:
870
871 1.  In your test fixture class (say `FooTest` ), declare as `static` some member
872     variables to hold the shared resources.
873 2.  Outside your test fixture class (typically just below it), define those
874     member variables, optionally giving them initial values.
875 3.  In the same test fixture class, define a `static void SetUpTestSuite()`
876     function (remember not to spell it as **`SetupTestSuite`** with a small
877     `u`!) to set up the shared resources and a `static void TearDownTestSuite()`
878     function to tear them down.
879
880 That's it! googletest automatically calls `SetUpTestSuite()` before running the
881 *first test* in the `FooTest` test suite (i.e. before creating the first
882 `FooTest` object), and calls `TearDownTestSuite()` after running the *last test*
883 in it (i.e. after deleting the last `FooTest` object). In between, the tests can
884 use the shared resources.
885
886 Remember that the test order is undefined, so your code can't depend on a test
887 preceding or following another. Also, the tests must either not modify the state
888 of any shared resource, or, if they do modify the state, they must restore the
889 state to its original value before passing control to the next test.
890
891 Here's an example of per-test-suite set-up and tear-down:
892
893 ```c++
894 class FooTest : public testing::Test {
895  protected:
896   // Per-test-suite set-up.
897   // Called before the first test in this test suite.
898   // Can be omitted if not needed.
899   static void SetUpTestSuite() {
900     shared_resource_ = new ...;
901   }
902
903   // Per-test-suite tear-down.
904   // Called after the last test in this test suite.
905   // Can be omitted if not needed.
906   static void TearDownTestSuite() {
907     delete shared_resource_;
908     shared_resource_ = nullptr;
909   }
910
911   // You can define per-test set-up logic as usual.
912   void SetUp() override { ... }
913
914   // You can define per-test tear-down logic as usual.
915   void TearDown() override { ... }
916
917   // Some expensive resource shared by all tests.
918   static T* shared_resource_;
919 };
920
921 T* FooTest::shared_resource_ = nullptr;
922
923 TEST_F(FooTest, Test1) {
924   ... you can refer to shared_resource_ here ...
925 }
926
927 TEST_F(FooTest, Test2) {
928   ... you can refer to shared_resource_ here ...
929 }
930 ```
931
932 {: .callout .note}
933 NOTE: Though the above code declares `SetUpTestSuite()` protected, it may
934 sometimes be necessary to declare it public, such as when using it with
935 `TEST_P`.
936
937 ## Global Set-Up and Tear-Down
938
939 Just as you can do set-up and tear-down at the test level and the test suite
940 level, you can also do it at the test program level. Here's how.
941
942 First, you subclass the `::testing::Environment` class to define a test
943 environment, which knows how to set-up and tear-down:
944
945 ```c++
946 class Environment : public ::testing::Environment {
947  public:
948   ~Environment() override {}
949
950   // Override this to define how to set up the environment.
951   void SetUp() override {}
952
953   // Override this to define how to tear down the environment.
954   void TearDown() override {}
955 };
956 ```
957
958 Then, you register an instance of your environment class with googletest by
959 calling the `::testing::AddGlobalTestEnvironment()` function:
960
961 ```c++
962 Environment* AddGlobalTestEnvironment(Environment* env);
963 ```
964
965 Now, when `RUN_ALL_TESTS()` is called, it first calls the `SetUp()` method of
966 each environment object, then runs the tests if none of the environments
967 reported fatal failures and `GTEST_SKIP()` was not called. `RUN_ALL_TESTS()`
968 always calls `TearDown()` with each environment object, regardless of whether or
969 not the tests were run.
970
971 It's OK to register multiple environment objects. In this suite, their `SetUp()`
972 will be called in the order they are registered, and their `TearDown()` will be
973 called in the reverse order.
974
975 Note that googletest takes ownership of the registered environment objects.
976 Therefore **do not delete them** by yourself.
977
978 You should call `AddGlobalTestEnvironment()` before `RUN_ALL_TESTS()` is called,
979 probably in `main()`. If you use `gtest_main`, you need to call this before
980 `main()` starts for it to take effect. One way to do this is to define a global
981 variable like this:
982
983 ```c++
984 testing::Environment* const foo_env =
985     testing::AddGlobalTestEnvironment(new FooEnvironment);
986 ```
987
988 However, we strongly recommend you to write your own `main()` and call
989 `AddGlobalTestEnvironment()` there, as relying on initialization of global
990 variables makes the code harder to read and may cause problems when you register
991 multiple environments from different translation units and the environments have
992 dependencies among them (remember that the compiler doesn't guarantee the order
993 in which global variables from different translation units are initialized).
994
995 ## Value-Parameterized Tests
996
997 *Value-parameterized tests* allow you to test your code with different
998 parameters without writing multiple copies of the same test. This is useful in a
999 number of situations, for example:
1000
1001 *   You have a piece of code whose behavior is affected by one or more
1002     command-line flags. You want to make sure your code performs correctly for
1003     various values of those flags.
1004 *   You want to test different implementations of an OO interface.
1005 *   You want to test your code over various inputs (a.k.a. data-driven testing).
1006     This feature is easy to abuse, so please exercise your good sense when doing
1007     it!
1008
1009 ### How to Write Value-Parameterized Tests
1010
1011 To write value-parameterized tests, first you should define a fixture class. It
1012 must be derived from both `testing::Test` and `testing::WithParamInterface<T>`
1013 (the latter is a pure interface), where `T` is the type of your parameter
1014 values. For convenience, you can just derive the fixture class from
1015 `testing::TestWithParam<T>`, which itself is derived from both `testing::Test`
1016 and `testing::WithParamInterface<T>`. `T` can be any copyable type. If it's a
1017 raw pointer, you are responsible for managing the lifespan of the pointed
1018 values.
1019
1020 {: .callout .note}
1021 NOTE: If your test fixture defines `SetUpTestSuite()` or `TearDownTestSuite()`
1022 they must be declared **public** rather than **protected** in order to use
1023 `TEST_P`.
1024
1025 ```c++
1026 class FooTest :
1027     public testing::TestWithParam<const char*> {
1028   // You can implement all the usual fixture class members here.
1029   // To access the test parameter, call GetParam() from class
1030   // TestWithParam<T>.
1031 };
1032
1033 // Or, when you want to add parameters to a pre-existing fixture class:
1034 class BaseTest : public testing::Test {
1035   ...
1036 };
1037 class BarTest : public BaseTest,
1038                 public testing::WithParamInterface<const char*> {
1039   ...
1040 };
1041 ```
1042
1043 Then, use the `TEST_P` macro to define as many test patterns using this fixture
1044 as you want. The `_P` suffix is for "parameterized" or "pattern", whichever you
1045 prefer to think.
1046
1047 ```c++
1048 TEST_P(FooTest, DoesBlah) {
1049   // Inside a test, access the test parameter with the GetParam() method
1050   // of the TestWithParam<T> class:
1051   EXPECT_TRUE(foo.Blah(GetParam()));
1052   ...
1053 }
1054
1055 TEST_P(FooTest, HasBlahBlah) {
1056   ...
1057 }
1058 ```
1059
1060 Finally, you can use the `INSTANTIATE_TEST_SUITE_P` macro to instantiate the
1061 test suite with any set of parameters you want. GoogleTest defines a number of
1062 functions for generating test parameters—see details at
1063 [`INSTANTIATE_TEST_SUITE_P`](reference/testing.md#INSTANTIATE_TEST_SUITE_P) in
1064 the Testing Reference.
1065
1066 For example, the following statement will instantiate tests from the `FooTest`
1067 test suite each with parameter values `"meeny"`, `"miny"`, and `"moe"` using the
1068 [`Values`](reference/testing.md#param-generators) parameter generator:
1069
1070 ```c++
1071 INSTANTIATE_TEST_SUITE_P(MeenyMinyMoe,
1072                          FooTest,
1073                          testing::Values("meeny", "miny", "moe"));
1074 ```
1075
1076 {: .callout .note}
1077 NOTE: The code above must be placed at global or namespace scope, not at
1078 function scope.
1079
1080 The first argument to `INSTANTIATE_TEST_SUITE_P` is a unique name for the
1081 instantiation of the test suite. The next argument is the name of the test
1082 pattern, and the last is the
1083 [parameter generator](reference/testing.md#param-generators).
1084
1085 You can instantiate a test pattern more than once, so to distinguish different
1086 instances of the pattern, the instantiation name is added as a prefix to the
1087 actual test suite name. Remember to pick unique prefixes for different
1088 instantiations. The tests from the instantiation above will have these names:
1089
1090 *   `MeenyMinyMoe/FooTest.DoesBlah/0` for `"meeny"`
1091 *   `MeenyMinyMoe/FooTest.DoesBlah/1` for `"miny"`
1092 *   `MeenyMinyMoe/FooTest.DoesBlah/2` for `"moe"`
1093 *   `MeenyMinyMoe/FooTest.HasBlahBlah/0` for `"meeny"`
1094 *   `MeenyMinyMoe/FooTest.HasBlahBlah/1` for `"miny"`
1095 *   `MeenyMinyMoe/FooTest.HasBlahBlah/2` for `"moe"`
1096
1097 You can use these names in [`--gtest_filter`](#running-a-subset-of-the-tests).
1098
1099 The following statement will instantiate all tests from `FooTest` again, each
1100 with parameter values `"cat"` and `"dog"` using the
1101 [`ValuesIn`](reference/testing.md#param-generators) parameter generator:
1102
1103 ```c++
1104 const char* pets[] = {"cat", "dog"};
1105 INSTANTIATE_TEST_SUITE_P(Pets, FooTest, testing::ValuesIn(pets));
1106 ```
1107
1108 The tests from the instantiation above will have these names:
1109
1110 *   `Pets/FooTest.DoesBlah/0` for `"cat"`
1111 *   `Pets/FooTest.DoesBlah/1` for `"dog"`
1112 *   `Pets/FooTest.HasBlahBlah/0` for `"cat"`
1113 *   `Pets/FooTest.HasBlahBlah/1` for `"dog"`
1114
1115 Please note that `INSTANTIATE_TEST_SUITE_P` will instantiate *all* tests in the
1116 given test suite, whether their definitions come before or *after* the
1117 `INSTANTIATE_TEST_SUITE_P` statement.
1118
1119 Additionally, by default, every `TEST_P` without a corresponding
1120 `INSTANTIATE_TEST_SUITE_P` causes a failing test in test suite
1121 `GoogleTestVerification`. If you have a test suite where that omission is not an
1122 error, for example it is in a library that may be linked in for other reasons or
1123 where the list of test cases is dynamic and may be empty, then this check can be
1124 suppressed by tagging the test suite:
1125
1126 ```c++
1127 GTEST_ALLOW_UNINSTANTIATED_PARAMETERIZED_TEST(FooTest);
1128 ```
1129
1130 You can see [sample7_unittest.cc] and [sample8_unittest.cc] for more examples.
1131
1132 [sample7_unittest.cc]: https://github.com/google/googletest/blob/master/googletest/samples/sample7_unittest.cc "Parameterized Test example"
1133 [sample8_unittest.cc]: https://github.com/google/googletest/blob/master/googletest/samples/sample8_unittest.cc "Parameterized Test example with multiple parameters"
1134
1135 ### Creating Value-Parameterized Abstract Tests
1136
1137 In the above, we define and instantiate `FooTest` in the *same* source file.
1138 Sometimes you may want to define value-parameterized tests in a library and let
1139 other people instantiate them later. This pattern is known as *abstract tests*.
1140 As an example of its application, when you are designing an interface you can
1141 write a standard suite of abstract tests (perhaps using a factory function as
1142 the test parameter) that all implementations of the interface are expected to
1143 pass. When someone implements the interface, they can instantiate your suite to
1144 get all the interface-conformance tests for free.
1145
1146 To define abstract tests, you should organize your code like this:
1147
1148 1.  Put the definition of the parameterized test fixture class (e.g. `FooTest`)
1149     in a header file, say `foo_param_test.h`. Think of this as *declaring* your
1150     abstract tests.
1151 2.  Put the `TEST_P` definitions in `foo_param_test.cc`, which includes
1152     `foo_param_test.h`. Think of this as *implementing* your abstract tests.
1153
1154 Once they are defined, you can instantiate them by including `foo_param_test.h`,
1155 invoking `INSTANTIATE_TEST_SUITE_P()`, and depending on the library target that
1156 contains `foo_param_test.cc`. You can instantiate the same abstract test suite
1157 multiple times, possibly in different source files.
1158
1159 ### Specifying Names for Value-Parameterized Test Parameters
1160
1161 The optional last argument to `INSTANTIATE_TEST_SUITE_P()` allows the user to
1162 specify a function or functor that generates custom test name suffixes based on
1163 the test parameters. The function should accept one argument of type
1164 `testing::TestParamInfo<class ParamType>`, and return `std::string`.
1165
1166 `testing::PrintToStringParamName` is a builtin test suffix generator that
1167 returns the value of `testing::PrintToString(GetParam())`. It does not work for
1168 `std::string` or C strings.
1169
1170 {: .callout .note}
1171 NOTE: test names must be non-empty, unique, and may only contain ASCII
1172 alphanumeric characters. In particular, they
1173 [should not contain underscores](faq.md#why-should-test-suite-names-and-test-names-not-contain-underscore)
1174
1175 ```c++
1176 class MyTestSuite : public testing::TestWithParam<int> {};
1177
1178 TEST_P(MyTestSuite, MyTest)
1179 {
1180   std::cout << "Example Test Param: " << GetParam() << std::endl;
1181 }
1182
1183 INSTANTIATE_TEST_SUITE_P(MyGroup, MyTestSuite, testing::Range(0, 10),
1184                          testing::PrintToStringParamName());
1185 ```
1186
1187 Providing a custom functor allows for more control over test parameter name
1188 generation, especially for types where the automatic conversion does not
1189 generate helpful parameter names (e.g. strings as demonstrated above). The
1190 following example illustrates this for multiple parameters, an enumeration type
1191 and a string, and also demonstrates how to combine generators. It uses a lambda
1192 for conciseness:
1193
1194 ```c++
1195 enum class MyType { MY_FOO = 0, MY_BAR = 1 };
1196
1197 class MyTestSuite : public testing::TestWithParam<std::tuple<MyType, std::string>> {
1198 };
1199
1200 INSTANTIATE_TEST_SUITE_P(
1201     MyGroup, MyTestSuite,
1202     testing::Combine(
1203         testing::Values(MyType::MY_FOO, MyType::MY_BAR),
1204         testing::Values("A", "B")),
1205     [](const testing::TestParamInfo<MyTestSuite::ParamType>& info) {
1206       std::string name = absl::StrCat(
1207           std::get<0>(info.param) == MyType::MY_FOO ? "Foo" : "Bar",
1208           std::get<1>(info.param));
1209       absl::c_replace_if(name, [](char c) { return !std::isalnum(c); }, '_');
1210       return name;
1211     });
1212 ```
1213
1214 ## Typed Tests
1215
1216 Suppose you have multiple implementations of the same interface and want to make
1217 sure that all of them satisfy some common requirements. Or, you may have defined
1218 several types that are supposed to conform to the same "concept" and you want to
1219 verify it. In both cases, you want the same test logic repeated for different
1220 types.
1221
1222 While you can write one `TEST` or `TEST_F` for each type you want to test (and
1223 you may even factor the test logic into a function template that you invoke from
1224 the `TEST`), it's tedious and doesn't scale: if you want `m` tests over `n`
1225 types, you'll end up writing `m*n` `TEST`s.
1226
1227 *Typed tests* allow you to repeat the same test logic over a list of types. You
1228 only need to write the test logic once, although you must know the type list
1229 when writing typed tests. Here's how you do it:
1230
1231 First, define a fixture class template. It should be parameterized by a type.
1232 Remember to derive it from `::testing::Test`:
1233
1234 ```c++
1235 template <typename T>
1236 class FooTest : public testing::Test {
1237  public:
1238   ...
1239   using List = std::list<T>;
1240   static T shared_;
1241   T value_;
1242 };
1243 ```
1244
1245 Next, associate a list of types with the test suite, which will be repeated for
1246 each type in the list:
1247
1248 ```c++
1249 using MyTypes = ::testing::Types<char, int, unsigned int>;
1250 TYPED_TEST_SUITE(FooTest, MyTypes);
1251 ```
1252
1253 The type alias (`using` or `typedef`) is necessary for the `TYPED_TEST_SUITE`
1254 macro to parse correctly. Otherwise the compiler will think that each comma in
1255 the type list introduces a new macro argument.
1256
1257 Then, use `TYPED_TEST()` instead of `TEST_F()` to define a typed test for this
1258 test suite. You can repeat this as many times as you want:
1259
1260 ```c++
1261 TYPED_TEST(FooTest, DoesBlah) {
1262   // Inside a test, refer to the special name TypeParam to get the type
1263   // parameter.  Since we are inside a derived class template, C++ requires
1264   // us to visit the members of FooTest via 'this'.
1265   TypeParam n = this->value_;
1266
1267   // To visit static members of the fixture, add the 'TestFixture::'
1268   // prefix.
1269   n += TestFixture::shared_;
1270
1271   // To refer to typedefs in the fixture, add the 'typename TestFixture::'
1272   // prefix.  The 'typename' is required to satisfy the compiler.
1273   typename TestFixture::List values;
1274
1275   values.push_back(n);
1276   ...
1277 }
1278
1279 TYPED_TEST(FooTest, HasPropertyA) { ... }
1280 ```
1281
1282 You can see [sample6_unittest.cc] for a complete example.
1283
1284 [sample6_unittest.cc]: https://github.com/google/googletest/blob/master/googletest/samples/sample6_unittest.cc "Typed Test example"
1285
1286 ## Type-Parameterized Tests
1287
1288 *Type-parameterized tests* are like typed tests, except that they don't require
1289 you to know the list of types ahead of time. Instead, you can define the test
1290 logic first and instantiate it with different type lists later. You can even
1291 instantiate it more than once in the same program.
1292
1293 If you are designing an interface or concept, you can define a suite of
1294 type-parameterized tests to verify properties that any valid implementation of
1295 the interface/concept should have. Then, the author of each implementation can
1296 just instantiate the test suite with their type to verify that it conforms to
1297 the requirements, without having to write similar tests repeatedly. Here's an
1298 example:
1299
1300 First, define a fixture class template, as we did with typed tests:
1301
1302 ```c++
1303 template <typename T>
1304 class FooTest : public testing::Test {
1305   ...
1306 };
1307 ```
1308
1309 Next, declare that you will define a type-parameterized test suite:
1310
1311 ```c++
1312 TYPED_TEST_SUITE_P(FooTest);
1313 ```
1314
1315 Then, use `TYPED_TEST_P()` to define a type-parameterized test. You can repeat
1316 this as many times as you want:
1317
1318 ```c++
1319 TYPED_TEST_P(FooTest, DoesBlah) {
1320   // Inside a test, refer to TypeParam to get the type parameter.
1321   TypeParam n = 0;
1322   ...
1323 }
1324
1325 TYPED_TEST_P(FooTest, HasPropertyA) { ... }
1326 ```
1327
1328 Now the tricky part: you need to register all test patterns using the
1329 `REGISTER_TYPED_TEST_SUITE_P` macro before you can instantiate them. The first
1330 argument of the macro is the test suite name; the rest are the names of the
1331 tests in this test suite:
1332
1333 ```c++
1334 REGISTER_TYPED_TEST_SUITE_P(FooTest,
1335                             DoesBlah, HasPropertyA);
1336 ```
1337
1338 Finally, you are free to instantiate the pattern with the types you want. If you
1339 put the above code in a header file, you can `#include` it in multiple C++
1340 source files and instantiate it multiple times.
1341
1342 ```c++
1343 using MyTypes = ::testing::Types<char, int, unsigned int>;
1344 INSTANTIATE_TYPED_TEST_SUITE_P(My, FooTest, MyTypes);
1345 ```
1346
1347 To distinguish different instances of the pattern, the first argument to the
1348 `INSTANTIATE_TYPED_TEST_SUITE_P` macro is a prefix that will be added to the
1349 actual test suite name. Remember to pick unique prefixes for different
1350 instances.
1351
1352 In the special case where the type list contains only one type, you can write
1353 that type directly without `::testing::Types<...>`, like this:
1354
1355 ```c++
1356 INSTANTIATE_TYPED_TEST_SUITE_P(My, FooTest, int);
1357 ```
1358
1359 You can see [sample6_unittest.cc] for a complete example.
1360
1361 ## Testing Private Code
1362
1363 If you change your software's internal implementation, your tests should not
1364 break as long as the change is not observable by users. Therefore, **per the
1365 black-box testing principle, most of the time you should test your code through
1366 its public interfaces.**
1367
1368 **If you still find yourself needing to test internal implementation code,
1369 consider if there's a better design.** The desire to test internal
1370 implementation is often a sign that the class is doing too much. Consider
1371 extracting an implementation class, and testing it. Then use that implementation
1372 class in the original class.
1373
1374 If you absolutely have to test non-public interface code though, you can. There
1375 are two cases to consider:
1376
1377 *   Static functions ( *not* the same as static member functions!) or unnamed
1378     namespaces, and
1379 *   Private or protected class members
1380
1381 To test them, we use the following special techniques:
1382
1383 *   Both static functions and definitions/declarations in an unnamed namespace
1384     are only visible within the same translation unit. To test them, you can
1385     `#include` the entire `.cc` file being tested in your `*_test.cc` file.
1386     (#including `.cc` files is not a good way to reuse code - you should not do
1387     this in production code!)
1388
1389     However, a better approach is to move the private code into the
1390     `foo::internal` namespace, where `foo` is the namespace your project
1391     normally uses, and put the private declarations in a `*-internal.h` file.
1392     Your production `.cc` files and your tests are allowed to include this
1393     internal header, but your clients are not. This way, you can fully test your
1394     internal implementation without leaking it to your clients.
1395
1396 *   Private class members are only accessible from within the class or by
1397     friends. To access a class' private members, you can declare your test
1398     fixture as a friend to the class and define accessors in your fixture. Tests
1399     using the fixture can then access the private members of your production
1400     class via the accessors in the fixture. Note that even though your fixture
1401     is a friend to your production class, your tests are not automatically
1402     friends to it, as they are technically defined in sub-classes of the
1403     fixture.
1404
1405     Another way to test private members is to refactor them into an
1406     implementation class, which is then declared in a `*-internal.h` file. Your
1407     clients aren't allowed to include this header but your tests can. Such is
1408     called the
1409     [Pimpl](https://www.gamedev.net/articles/programming/general-and-gameplay-programming/the-c-pimpl-r1794/)
1410     (Private Implementation) idiom.
1411
1412     Or, you can declare an individual test as a friend of your class by adding
1413     this line in the class body:
1414
1415     ```c++
1416         FRIEND_TEST(TestSuiteName, TestName);
1417     ```
1418
1419     For example,
1420
1421     ```c++
1422     // foo.h
1423     class Foo {
1424       ...
1425      private:
1426       FRIEND_TEST(FooTest, BarReturnsZeroOnNull);
1427
1428       int Bar(void* x);
1429     };
1430
1431     // foo_test.cc
1432     ...
1433     TEST(FooTest, BarReturnsZeroOnNull) {
1434       Foo foo;
1435       EXPECT_EQ(foo.Bar(NULL), 0);  // Uses Foo's private member Bar().
1436     }
1437     ```
1438
1439     Pay special attention when your class is defined in a namespace. If you want
1440     your test fixtures and tests to be friends of your class, then they must be
1441     defined in the exact same namespace (no anonymous or inline namespaces).
1442
1443     For example, if the code to be tested looks like:
1444
1445     ```c++
1446     namespace my_namespace {
1447
1448     class Foo {
1449       friend class FooTest;
1450       FRIEND_TEST(FooTest, Bar);
1451       FRIEND_TEST(FooTest, Baz);
1452       ... definition of the class Foo ...
1453     };
1454
1455     }  // namespace my_namespace
1456     ```
1457
1458     Your test code should be something like:
1459
1460     ```c++
1461     namespace my_namespace {
1462
1463     class FooTest : public testing::Test {
1464      protected:
1465       ...
1466     };
1467
1468     TEST_F(FooTest, Bar) { ... }
1469     TEST_F(FooTest, Baz) { ... }
1470
1471     }  // namespace my_namespace
1472     ```
1473
1474 ## "Catching" Failures
1475
1476 If you are building a testing utility on top of googletest, you'll want to test
1477 your utility. What framework would you use to test it? googletest, of course.
1478
1479 The challenge is to verify that your testing utility reports failures correctly.
1480 In frameworks that report a failure by throwing an exception, you could catch
1481 the exception and assert on it. But googletest doesn't use exceptions, so how do
1482 we test that a piece of code generates an expected failure?
1483
1484 `"gtest/gtest-spi.h"` contains some constructs to do this. After #including this header,
1485 you can use
1486
1487 ```c++
1488   EXPECT_FATAL_FAILURE(statement, substring);
1489 ```
1490
1491 to assert that `statement` generates a fatal (e.g. `ASSERT_*`) failure in the
1492 current thread whose message contains the given `substring`, or use
1493
1494 ```c++
1495   EXPECT_NONFATAL_FAILURE(statement, substring);
1496 ```
1497
1498 if you are expecting a non-fatal (e.g. `EXPECT_*`) failure.
1499
1500 Only failures in the current thread are checked to determine the result of this
1501 type of expectations. If `statement` creates new threads, failures in these
1502 threads are also ignored. If you want to catch failures in other threads as
1503 well, use one of the following macros instead:
1504
1505 ```c++
1506   EXPECT_FATAL_FAILURE_ON_ALL_THREADS(statement, substring);
1507   EXPECT_NONFATAL_FAILURE_ON_ALL_THREADS(statement, substring);
1508 ```
1509
1510 {: .callout .note}
1511 NOTE: Assertions from multiple threads are currently not supported on Windows.
1512
1513 For technical reasons, there are some caveats:
1514
1515 1.  You cannot stream a failure message to either macro.
1516
1517 2.  `statement` in `EXPECT_FATAL_FAILURE{_ON_ALL_THREADS}()` cannot reference
1518     local non-static variables or non-static members of `this` object.
1519
1520 3.  `statement` in `EXPECT_FATAL_FAILURE{_ON_ALL_THREADS}()` cannot return a
1521     value.
1522
1523 ## Registering tests programmatically
1524
1525 The `TEST` macros handle the vast majority of all use cases, but there are few
1526 where runtime registration logic is required. For those cases, the framework
1527 provides the `::testing::RegisterTest` that allows callers to register arbitrary
1528 tests dynamically.
1529
1530 This is an advanced API only to be used when the `TEST` macros are insufficient.
1531 The macros should be preferred when possible, as they avoid most of the
1532 complexity of calling this function.
1533
1534 It provides the following signature:
1535
1536 ```c++
1537 template <typename Factory>
1538 TestInfo* RegisterTest(const char* test_suite_name, const char* test_name,
1539                        const char* type_param, const char* value_param,
1540                        const char* file, int line, Factory factory);
1541 ```
1542
1543 The `factory` argument is a factory callable (move-constructible) object or
1544 function pointer that creates a new instance of the Test object. It handles
1545 ownership to the caller. The signature of the callable is `Fixture*()`, where
1546 `Fixture` is the test fixture class for the test. All tests registered with the
1547 same `test_suite_name` must return the same fixture type. This is checked at
1548 runtime.
1549
1550 The framework will infer the fixture class from the factory and will call the
1551 `SetUpTestSuite` and `TearDownTestSuite` for it.
1552
1553 Must be called before `RUN_ALL_TESTS()` is invoked, otherwise behavior is
1554 undefined.
1555
1556 Use case example:
1557
1558 ```c++
1559 class MyFixture : public testing::Test {
1560  public:
1561   // All of these optional, just like in regular macro usage.
1562   static void SetUpTestSuite() { ... }
1563   static void TearDownTestSuite() { ... }
1564   void SetUp() override { ... }
1565   void TearDown() override { ... }
1566 };
1567
1568 class MyTest : public MyFixture {
1569  public:
1570   explicit MyTest(int data) : data_(data) {}
1571   void TestBody() override { ... }
1572
1573  private:
1574   int data_;
1575 };
1576
1577 void RegisterMyTests(const std::vector<int>& values) {
1578   for (int v : values) {
1579     testing::RegisterTest(
1580         "MyFixture", ("Test" + std::to_string(v)).c_str(), nullptr,
1581         std::to_string(v).c_str(),
1582         __FILE__, __LINE__,
1583         // Important to use the fixture type as the return type here.
1584         [=]() -> MyFixture* { return new MyTest(v); });
1585   }
1586 }
1587 ...
1588 int main(int argc, char** argv) {
1589   std::vector<int> values_to_test = LoadValuesFromConfig();
1590   RegisterMyTests(values_to_test);
1591   ...
1592   return RUN_ALL_TESTS();
1593 }
1594 ```
1595 ## Getting the Current Test's Name
1596
1597 Sometimes a function may need to know the name of the currently running test.
1598 For example, you may be using the `SetUp()` method of your test fixture to set
1599 the golden file name based on which test is running. The
1600 [`TestInfo`](reference/testing.md#TestInfo) class has this information.
1601
1602 To obtain a `TestInfo` object for the currently running test, call
1603 `current_test_info()` on the [`UnitTest`](reference/testing.md#UnitTest)
1604 singleton object:
1605
1606 ```c++
1607   // Gets information about the currently running test.
1608   // Do NOT delete the returned object - it's managed by the UnitTest class.
1609   const testing::TestInfo* const test_info =
1610       testing::UnitTest::GetInstance()->current_test_info();
1611
1612   printf("We are in test %s of test suite %s.\n",
1613          test_info->name(),
1614          test_info->test_suite_name());
1615 ```
1616
1617 `current_test_info()` returns a null pointer if no test is running. In
1618 particular, you cannot find the test suite name in `SetUpTestSuite()`,
1619 `TearDownTestSuite()` (where you know the test suite name implicitly), or
1620 functions called from them.
1621
1622 ## Extending googletest by Handling Test Events
1623
1624 googletest provides an **event listener API** to let you receive notifications
1625 about the progress of a test program and test failures. The events you can
1626 listen to include the start and end of the test program, a test suite, or a test
1627 method, among others. You may use this API to augment or replace the standard
1628 console output, replace the XML output, or provide a completely different form
1629 of output, such as a GUI or a database. You can also use test events as
1630 checkpoints to implement a resource leak checker, for example.
1631
1632 ### Defining Event Listeners
1633
1634 To define a event listener, you subclass either
1635 [`testing::TestEventListener`](reference/testing.md#TestEventListener) or
1636 [`testing::EmptyTestEventListener`](reference/testing.md#EmptyTestEventListener)
1637 The former is an (abstract) interface, where *each pure virtual method can be
1638 overridden to handle a test event* (For example, when a test starts, the
1639 `OnTestStart()` method will be called.). The latter provides an empty
1640 implementation of all methods in the interface, such that a subclass only needs
1641 to override the methods it cares about.
1642
1643 When an event is fired, its context is passed to the handler function as an
1644 argument. The following argument types are used:
1645
1646 *   UnitTest reflects the state of the entire test program,
1647 *   TestSuite has information about a test suite, which can contain one or more
1648     tests,
1649 *   TestInfo contains the state of a test, and
1650 *   TestPartResult represents the result of a test assertion.
1651
1652 An event handler function can examine the argument it receives to find out
1653 interesting information about the event and the test program's state.
1654
1655 Here's an example:
1656
1657 ```c++
1658   class MinimalistPrinter : public testing::EmptyTestEventListener {
1659     // Called before a test starts.
1660     void OnTestStart(const testing::TestInfo& test_info) override {
1661       printf("*** Test %s.%s starting.\n",
1662              test_info.test_suite_name(), test_info.name());
1663     }
1664
1665     // Called after a failed assertion or a SUCCESS().
1666     void OnTestPartResult(const testing::TestPartResult& test_part_result) override {
1667       printf("%s in %s:%d\n%s\n",
1668              test_part_result.failed() ? "*** Failure" : "Success",
1669              test_part_result.file_name(),
1670              test_part_result.line_number(),
1671              test_part_result.summary());
1672     }
1673
1674     // Called after a test ends.
1675     void OnTestEnd(const testing::TestInfo& test_info) override {
1676       printf("*** Test %s.%s ending.\n",
1677              test_info.test_suite_name(), test_info.name());
1678     }
1679   };
1680 ```
1681
1682 ### Using Event Listeners
1683
1684 To use the event listener you have defined, add an instance of it to the
1685 googletest event listener list (represented by class
1686 [`TestEventListeners`](reference/testing.md#TestEventListeners) - note the "s"
1687 at the end of the name) in your `main()` function, before calling
1688 `RUN_ALL_TESTS()`:
1689
1690 ```c++
1691 int main(int argc, char** argv) {
1692   testing::InitGoogleTest(&argc, argv);
1693   // Gets hold of the event listener list.
1694   testing::TestEventListeners& listeners =
1695       testing::UnitTest::GetInstance()->listeners();
1696   // Adds a listener to the end.  googletest takes the ownership.
1697   listeners.Append(new MinimalistPrinter);
1698   return RUN_ALL_TESTS();
1699 }
1700 ```
1701
1702 There's only one problem: the default test result printer is still in effect, so
1703 its output will mingle with the output from your minimalist printer. To suppress
1704 the default printer, just release it from the event listener list and delete it.
1705 You can do so by adding one line:
1706
1707 ```c++
1708   ...
1709   delete listeners.Release(listeners.default_result_printer());
1710   listeners.Append(new MinimalistPrinter);
1711   return RUN_ALL_TESTS();
1712 ```
1713
1714 Now, sit back and enjoy a completely different output from your tests. For more
1715 details, see [sample9_unittest.cc].
1716
1717 [sample9_unittest.cc]: https://github.com/google/googletest/blob/master/googletest/samples/sample9_unittest.cc "Event listener example"
1718
1719 You may append more than one listener to the list. When an `On*Start()` or
1720 `OnTestPartResult()` event is fired, the listeners will receive it in the order
1721 they appear in the list (since new listeners are added to the end of the list,
1722 the default text printer and the default XML generator will receive the event
1723 first). An `On*End()` event will be received by the listeners in the *reverse*
1724 order. This allows output by listeners added later to be framed by output from
1725 listeners added earlier.
1726
1727 ### Generating Failures in Listeners
1728
1729 You may use failure-raising macros (`EXPECT_*()`, `ASSERT_*()`, `FAIL()`, etc)
1730 when processing an event. There are some restrictions:
1731
1732 1.  You cannot generate any failure in `OnTestPartResult()` (otherwise it will
1733     cause `OnTestPartResult()` to be called recursively).
1734 2.  A listener that handles `OnTestPartResult()` is not allowed to generate any
1735     failure.
1736
1737 When you add listeners to the listener list, you should put listeners that
1738 handle `OnTestPartResult()` *before* listeners that can generate failures. This
1739 ensures that failures generated by the latter are attributed to the right test
1740 by the former.
1741
1742 See [sample10_unittest.cc] for an example of a failure-raising listener.
1743
1744 [sample10_unittest.cc]: https://github.com/google/googletest/blob/master/googletest/samples/sample10_unittest.cc "Failure-raising listener example"
1745
1746 ## Running Test Programs: Advanced Options
1747
1748 googletest test programs are ordinary executables. Once built, you can run them
1749 directly and affect their behavior via the following environment variables
1750 and/or command line flags. For the flags to work, your programs must call
1751 `::testing::InitGoogleTest()` before calling `RUN_ALL_TESTS()`.
1752
1753 To see a list of supported flags and their usage, please run your test program
1754 with the `--help` flag. You can also use `-h`, `-?`, or `/?` for short.
1755
1756 If an option is specified both by an environment variable and by a flag, the
1757 latter takes precedence.
1758
1759 ### Selecting Tests
1760
1761 #### Listing Test Names
1762
1763 Sometimes it is necessary to list the available tests in a program before
1764 running them so that a filter may be applied if needed. Including the flag
1765 `--gtest_list_tests` overrides all other flags and lists tests in the following
1766 format:
1767
1768 ```none
1769 TestSuite1.
1770   TestName1
1771   TestName2
1772 TestSuite2.
1773   TestName
1774 ```
1775
1776 None of the tests listed are actually run if the flag is provided. There is no
1777 corresponding environment variable for this flag.
1778
1779 #### Running a Subset of the Tests
1780
1781 By default, a googletest program runs all tests the user has defined. Sometimes,
1782 you want to run only a subset of the tests (e.g. for debugging or quickly
1783 verifying a change). If you set the `GTEST_FILTER` environment variable or the
1784 `--gtest_filter` flag to a filter string, googletest will only run the tests
1785 whose full names (in the form of `TestSuiteName.TestName`) match the filter.
1786
1787 The format of a filter is a '`:`'-separated list of wildcard patterns (called
1788 the *positive patterns*) optionally followed by a '`-`' and another
1789 '`:`'-separated pattern list (called the *negative patterns*). A test matches
1790 the filter if and only if it matches any of the positive patterns but does not
1791 match any of the negative patterns.
1792
1793 A pattern may contain `'*'` (matches any string) or `'?'` (matches any single
1794 character). For convenience, the filter `'*-NegativePatterns'` can be also
1795 written as `'-NegativePatterns'`.
1796
1797 For example:
1798
1799 *   `./foo_test` Has no flag, and thus runs all its tests.
1800 *   `./foo_test --gtest_filter=*` Also runs everything, due to the single
1801     match-everything `*` value.
1802 *   `./foo_test --gtest_filter=FooTest.*` Runs everything in test suite
1803     `FooTest` .
1804 *   `./foo_test --gtest_filter=*Null*:*Constructor*` Runs any test whose full
1805     name contains either `"Null"` or `"Constructor"` .
1806 *   `./foo_test --gtest_filter=-*DeathTest.*` Runs all non-death tests.
1807 *   `./foo_test --gtest_filter=FooTest.*-FooTest.Bar` Runs everything in test
1808     suite `FooTest` except `FooTest.Bar`.
1809 *   `./foo_test --gtest_filter=FooTest.*:BarTest.*-FooTest.Bar:BarTest.Foo` Runs
1810     everything in test suite `FooTest` except `FooTest.Bar` and everything in
1811     test suite `BarTest` except `BarTest.Foo`.
1812
1813 #### Stop test execution upon first failure
1814
1815 By default, a googletest program runs all tests the user has defined. In some
1816 cases (e.g. iterative test development & execution) it may be desirable stop
1817 test execution upon first failure (trading improved latency for completeness).
1818 If `GTEST_FAIL_FAST` environment variable or `--gtest_fail_fast` flag is set,
1819 the test runner will stop execution as soon as the first test failure is
1820 found.
1821
1822 #### Temporarily Disabling Tests
1823
1824 If you have a broken test that you cannot fix right away, you can add the
1825 `DISABLED_` prefix to its name. This will exclude it from execution. This is
1826 better than commenting out the code or using `#if 0`, as disabled tests are
1827 still compiled (and thus won't rot).
1828
1829 If you need to disable all tests in a test suite, you can either add `DISABLED_`
1830 to the front of the name of each test, or alternatively add it to the front of
1831 the test suite name.
1832
1833 For example, the following tests won't be run by googletest, even though they
1834 will still be compiled:
1835
1836 ```c++
1837 // Tests that Foo does Abc.
1838 TEST(FooTest, DISABLED_DoesAbc) { ... }
1839
1840 class DISABLED_BarTest : public testing::Test { ... };
1841
1842 // Tests that Bar does Xyz.
1843 TEST_F(DISABLED_BarTest, DoesXyz) { ... }
1844 ```
1845
1846 {: .callout .note}
1847 NOTE: This feature should only be used for temporary pain-relief. You still have
1848 to fix the disabled tests at a later date. As a reminder, googletest will print
1849 a banner warning you if a test program contains any disabled tests.
1850
1851 {: .callout .tip}
1852 TIP: You can easily count the number of disabled tests you have using
1853 `grep`. This number can be used as a metric for
1854 improving your test quality.
1855
1856 #### Temporarily Enabling Disabled Tests
1857
1858 To include disabled tests in test execution, just invoke the test program with
1859 the `--gtest_also_run_disabled_tests` flag or set the
1860 `GTEST_ALSO_RUN_DISABLED_TESTS` environment variable to a value other than `0`.
1861 You can combine this with the `--gtest_filter` flag to further select which
1862 disabled tests to run.
1863
1864 ### Repeating the Tests
1865
1866 Once in a while you'll run into a test whose result is hit-or-miss. Perhaps it
1867 will fail only 1% of the time, making it rather hard to reproduce the bug under
1868 a debugger. This can be a major source of frustration.
1869
1870 The `--gtest_repeat` flag allows you to repeat all (or selected) test methods in
1871 a program many times. Hopefully, a flaky test will eventually fail and give you
1872 a chance to debug. Here's how to use it:
1873
1874 ```none
1875 $ foo_test --gtest_repeat=1000
1876 Repeat foo_test 1000 times and don't stop at failures.
1877
1878 $ foo_test --gtest_repeat=-1
1879 A negative count means repeating forever.
1880
1881 $ foo_test --gtest_repeat=1000 --gtest_break_on_failure
1882 Repeat foo_test 1000 times, stopping at the first failure.  This
1883 is especially useful when running under a debugger: when the test
1884 fails, it will drop into the debugger and you can then inspect
1885 variables and stacks.
1886
1887 $ foo_test --gtest_repeat=1000 --gtest_filter=FooBar.*
1888 Repeat the tests whose name matches the filter 1000 times.
1889 ```
1890
1891 If your test program contains
1892 [global set-up/tear-down](#global-set-up-and-tear-down) code, it will be
1893 repeated in each iteration as well, as the flakiness may be in it. You can also
1894 specify the repeat count by setting the `GTEST_REPEAT` environment variable.
1895
1896 ### Shuffling the Tests
1897
1898 You can specify the `--gtest_shuffle` flag (or set the `GTEST_SHUFFLE`
1899 environment variable to `1`) to run the tests in a program in a random order.
1900 This helps to reveal bad dependencies between tests.
1901
1902 By default, googletest uses a random seed calculated from the current time.
1903 Therefore you'll get a different order every time. The console output includes
1904 the random seed value, such that you can reproduce an order-related test failure
1905 later. To specify the random seed explicitly, use the `--gtest_random_seed=SEED`
1906 flag (or set the `GTEST_RANDOM_SEED` environment variable), where `SEED` is an
1907 integer in the range [0, 99999]. The seed value 0 is special: it tells
1908 googletest to do the default behavior of calculating the seed from the current
1909 time.
1910
1911 If you combine this with `--gtest_repeat=N`, googletest will pick a different
1912 random seed and re-shuffle the tests in each iteration.
1913
1914 ### Controlling Test Output
1915
1916 #### Colored Terminal Output
1917
1918 googletest can use colors in its terminal output to make it easier to spot the
1919 important information:
1920
1921 <pre>...
1922 <font color="green">[----------]</font> 1 test from FooTest
1923 <font color="green">[ RUN      ]</font> FooTest.DoesAbc
1924 <font color="green">[       OK ]</font> FooTest.DoesAbc
1925 <font color="green">[----------]</font> 2 tests from BarTest
1926 <font color="green">[ RUN      ]</font> BarTest.HasXyzProperty
1927 <font color="green">[       OK ]</font> BarTest.HasXyzProperty
1928 <font color="green">[ RUN      ]</font> BarTest.ReturnsTrueOnSuccess
1929 ... some error messages ...
1930 <font color="red">[   FAILED ]</font> BarTest.ReturnsTrueOnSuccess
1931 ...
1932 <font color="green">[==========]</font> 30 tests from 14 test suites ran.
1933 <font color="green">[   PASSED ]</font> 28 tests.
1934 <font color="red">[   FAILED ]</font> 2 tests, listed below:
1935 <font color="red">[   FAILED ]</font> BarTest.ReturnsTrueOnSuccess
1936 <font color="red">[   FAILED ]</font> AnotherTest.DoesXyz
1937
1938  2 FAILED TESTS
1939 </pre>
1940
1941 You can set the `GTEST_COLOR` environment variable or the `--gtest_color`
1942 command line flag to `yes`, `no`, or `auto` (the default) to enable colors,
1943 disable colors, or let googletest decide. When the value is `auto`, googletest
1944 will use colors if and only if the output goes to a terminal and (on non-Windows
1945 platforms) the `TERM` environment variable is set to `xterm` or `xterm-color`.
1946
1947 #### Suppressing test passes
1948
1949 By default, googletest prints 1 line of output for each test, indicating if it
1950 passed or failed. To show only test failures, run the test program with
1951 `--gtest_brief=1`, or set the GTEST_BRIEF environment variable to `1`.
1952
1953 #### Suppressing the Elapsed Time
1954
1955 By default, googletest prints the time it takes to run each test. To disable
1956 that, run the test program with the `--gtest_print_time=0` command line flag, or
1957 set the GTEST_PRINT_TIME environment variable to `0`.
1958
1959 #### Suppressing UTF-8 Text Output
1960
1961 In case of assertion failures, googletest prints expected and actual values of
1962 type `string` both as hex-encoded strings as well as in readable UTF-8 text if
1963 they contain valid non-ASCII UTF-8 characters. If you want to suppress the UTF-8
1964 text because, for example, you don't have an UTF-8 compatible output medium, run
1965 the test program with `--gtest_print_utf8=0` or set the `GTEST_PRINT_UTF8`
1966 environment variable to `0`.
1967
1968
1969
1970 #### Generating an XML Report
1971
1972 googletest can emit a detailed XML report to a file in addition to its normal
1973 textual output. The report contains the duration of each test, and thus can help
1974 you identify slow tests.
1975
1976 To generate the XML report, set the `GTEST_OUTPUT` environment variable or the
1977 `--gtest_output` flag to the string `"xml:path_to_output_file"`, which will
1978 create the file at the given location. You can also just use the string `"xml"`,
1979 in which case the output can be found in the `test_detail.xml` file in the
1980 current directory.
1981
1982 If you specify a directory (for example, `"xml:output/directory/"` on Linux or
1983 `"xml:output\directory\"` on Windows), googletest will create the XML file in
1984 that directory, named after the test executable (e.g. `foo_test.xml` for test
1985 program `foo_test` or `foo_test.exe`). If the file already exists (perhaps left
1986 over from a previous run), googletest will pick a different name (e.g.
1987 `foo_test_1.xml`) to avoid overwriting it.
1988
1989 The report is based on the `junitreport` Ant task. Since that format was
1990 originally intended for Java, a little interpretation is required to make it
1991 apply to googletest tests, as shown here:
1992
1993 ```xml
1994 <testsuites name="AllTests" ...>
1995   <testsuite name="test_case_name" ...>
1996     <testcase    name="test_name" ...>
1997       <failure message="..."/>
1998       <failure message="..."/>
1999       <failure message="..."/>
2000     </testcase>
2001   </testsuite>
2002 </testsuites>
2003 ```
2004
2005 *   The root `<testsuites>` element corresponds to the entire test program.
2006 *   `<testsuite>` elements correspond to googletest test suites.
2007 *   `<testcase>` elements correspond to googletest test functions.
2008
2009 For instance, the following program
2010
2011 ```c++
2012 TEST(MathTest, Addition) { ... }
2013 TEST(MathTest, Subtraction) { ... }
2014 TEST(LogicTest, NonContradiction) { ... }
2015 ```
2016
2017 could generate this report:
2018
2019 ```xml
2020 <?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
2021 <testsuites tests="3" failures="1" errors="0" time="0.035" timestamp="2011-10-31T18:52:42" name="AllTests">
2022   <testsuite name="MathTest" tests="2" failures="1" errors="0" time="0.015">
2023     <testcase name="Addition" status="run" time="0.007" classname="">
2024       <failure message="Value of: add(1, 1)&#x0A;  Actual: 3&#x0A;Expected: 2" type="">...</failure>
2025       <failure message="Value of: add(1, -1)&#x0A;  Actual: 1&#x0A;Expected: 0" type="">...</failure>
2026     </testcase>
2027     <testcase name="Subtraction" status="run" time="0.005" classname="">
2028     </testcase>
2029   </testsuite>
2030   <testsuite name="LogicTest" tests="1" failures="0" errors="0" time="0.005">
2031     <testcase name="NonContradiction" status="run" time="0.005" classname="">
2032     </testcase>
2033   </testsuite>
2034 </testsuites>
2035 ```
2036
2037 Things to note:
2038
2039 *   The `tests` attribute of a `<testsuites>` or `<testsuite>` element tells how
2040     many test functions the googletest program or test suite contains, while the
2041     `failures` attribute tells how many of them failed.
2042
2043 *   The `time` attribute expresses the duration of the test, test suite, or
2044     entire test program in seconds.
2045
2046 *   The `timestamp` attribute records the local date and time of the test
2047     execution.
2048
2049 *   Each `<failure>` element corresponds to a single failed googletest
2050     assertion.
2051
2052 #### Generating a JSON Report
2053
2054 googletest can also emit a JSON report as an alternative format to XML. To
2055 generate the JSON report, set the `GTEST_OUTPUT` environment variable or the
2056 `--gtest_output` flag to the string `"json:path_to_output_file"`, which will
2057 create the file at the given location. You can also just use the string
2058 `"json"`, in which case the output can be found in the `test_detail.json` file
2059 in the current directory.
2060
2061 The report format conforms to the following JSON Schema:
2062
2063 ```json
2064 {
2065   "$schema": "http://json-schema.org/schema#",
2066   "type": "object",
2067   "definitions": {
2068     "TestCase": {
2069       "type": "object",
2070       "properties": {
2071         "name": { "type": "string" },
2072         "tests": { "type": "integer" },
2073         "failures": { "type": "integer" },
2074         "disabled": { "type": "integer" },
2075         "time": { "type": "string" },
2076         "testsuite": {
2077           "type": "array",
2078           "items": {
2079             "$ref": "#/definitions/TestInfo"
2080           }
2081         }
2082       }
2083     },
2084     "TestInfo": {
2085       "type": "object",
2086       "properties": {
2087         "name": { "type": "string" },
2088         "status": {
2089           "type": "string",
2090           "enum": ["RUN", "NOTRUN"]
2091         },
2092         "time": { "type": "string" },
2093         "classname": { "type": "string" },
2094         "failures": {
2095           "type": "array",
2096           "items": {
2097             "$ref": "#/definitions/Failure"
2098           }
2099         }
2100       }
2101     },
2102     "Failure": {
2103       "type": "object",
2104       "properties": {
2105         "failures": { "type": "string" },
2106         "type": { "type": "string" }
2107       }
2108     }
2109   },
2110   "properties": {
2111     "tests": { "type": "integer" },
2112     "failures": { "type": "integer" },
2113     "disabled": { "type": "integer" },
2114     "errors": { "type": "integer" },
2115     "timestamp": {
2116       "type": "string",
2117       "format": "date-time"
2118     },
2119     "time": { "type": "string" },
2120     "name": { "type": "string" },
2121     "testsuites": {
2122       "type": "array",
2123       "items": {
2124         "$ref": "#/definitions/TestCase"
2125       }
2126     }
2127   }
2128 }
2129 ```
2130
2131 The report uses the format that conforms to the following Proto3 using the
2132 [JSON encoding](https://developers.google.com/protocol-buffers/docs/proto3#json):
2133
2134 ```proto
2135 syntax = "proto3";
2136
2137 package googletest;
2138
2139 import "google/protobuf/timestamp.proto";
2140 import "google/protobuf/duration.proto";
2141
2142 message UnitTest {
2143   int32 tests = 1;
2144   int32 failures = 2;
2145   int32 disabled = 3;
2146   int32 errors = 4;
2147   google.protobuf.Timestamp timestamp = 5;
2148   google.protobuf.Duration time = 6;
2149   string name = 7;
2150   repeated TestCase testsuites = 8;
2151 }
2152
2153 message TestCase {
2154   string name = 1;
2155   int32 tests = 2;
2156   int32 failures = 3;
2157   int32 disabled = 4;
2158   int32 errors = 5;
2159   google.protobuf.Duration time = 6;
2160   repeated TestInfo testsuite = 7;
2161 }
2162
2163 message TestInfo {
2164   string name = 1;
2165   enum Status {
2166     RUN = 0;
2167     NOTRUN = 1;
2168   }
2169   Status status = 2;
2170   google.protobuf.Duration time = 3;
2171   string classname = 4;
2172   message Failure {
2173     string failures = 1;
2174     string type = 2;
2175   }
2176   repeated Failure failures = 5;
2177 }
2178 ```
2179
2180 For instance, the following program
2181
2182 ```c++
2183 TEST(MathTest, Addition) { ... }
2184 TEST(MathTest, Subtraction) { ... }
2185 TEST(LogicTest, NonContradiction) { ... }
2186 ```
2187
2188 could generate this report:
2189
2190 ```json
2191 {
2192   "tests": 3,
2193   "failures": 1,
2194   "errors": 0,
2195   "time": "0.035s",
2196   "timestamp": "2011-10-31T18:52:42Z",
2197   "name": "AllTests",
2198   "testsuites": [
2199     {
2200       "name": "MathTest",
2201       "tests": 2,
2202       "failures": 1,
2203       "errors": 0,
2204       "time": "0.015s",
2205       "testsuite": [
2206         {
2207           "name": "Addition",
2208           "status": "RUN",
2209           "time": "0.007s",
2210           "classname": "",
2211           "failures": [
2212             {
2213               "message": "Value of: add(1, 1)\n  Actual: 3\nExpected: 2",
2214               "type": ""
2215             },
2216             {
2217               "message": "Value of: add(1, -1)\n  Actual: 1\nExpected: 0",
2218               "type": ""
2219             }
2220           ]
2221         },
2222         {
2223           "name": "Subtraction",
2224           "status": "RUN",
2225           "time": "0.005s",
2226           "classname": ""
2227         }
2228       ]
2229     },
2230     {
2231       "name": "LogicTest",
2232       "tests": 1,
2233       "failures": 0,
2234       "errors": 0,
2235       "time": "0.005s",
2236       "testsuite": [
2237         {
2238           "name": "NonContradiction",
2239           "status": "RUN",
2240           "time": "0.005s",
2241           "classname": ""
2242         }
2243       ]
2244     }
2245   ]
2246 }
2247 ```
2248
2249 {: .callout .important}
2250 IMPORTANT: The exact format of the JSON document is subject to change.
2251
2252 ### Controlling How Failures Are Reported
2253
2254 #### Detecting Test Premature Exit
2255
2256 Google Test implements the _premature-exit-file_ protocol for test runners
2257 to catch any kind of unexpected exits of test programs. Upon start,
2258 Google Test creates the file which will be automatically deleted after
2259 all work has been finished. Then, the test runner can check if this file
2260 exists. In case the file remains undeleted, the inspected test has exited
2261 prematurely.
2262
2263 This feature is enabled only if the `TEST_PREMATURE_EXIT_FILE` environment
2264 variable has been set.
2265
2266 #### Turning Assertion Failures into Break-Points
2267
2268 When running test programs under a debugger, it's very convenient if the
2269 debugger can catch an assertion failure and automatically drop into interactive
2270 mode. googletest's *break-on-failure* mode supports this behavior.
2271
2272 To enable it, set the `GTEST_BREAK_ON_FAILURE` environment variable to a value
2273 other than `0`. Alternatively, you can use the `--gtest_break_on_failure`
2274 command line flag.
2275
2276 #### Disabling Catching Test-Thrown Exceptions
2277
2278 googletest can be used either with or without exceptions enabled. If a test
2279 throws a C++ exception or (on Windows) a structured exception (SEH), by default
2280 googletest catches it, reports it as a test failure, and continues with the next
2281 test method. This maximizes the coverage of a test run. Also, on Windows an
2282 uncaught exception will cause a pop-up window, so catching the exceptions allows
2283 you to run the tests automatically.
2284
2285 When debugging the test failures, however, you may instead want the exceptions
2286 to be handled by the debugger, such that you can examine the call stack when an
2287 exception is thrown. To achieve that, set the `GTEST_CATCH_EXCEPTIONS`
2288 environment variable to `0`, or use the `--gtest_catch_exceptions=0` flag when
2289 running the tests.
2290
2291 ### Sanitizer Integration
2292
2293 The
2294 [Undefined Behavior Sanitizer](https://clang.llvm.org/docs/UndefinedBehaviorSanitizer.html),
2295 [Address Sanitizer](https://github.com/google/sanitizers/wiki/AddressSanitizer),
2296 and
2297 [Thread Sanitizer](https://github.com/google/sanitizers/wiki/ThreadSanitizerCppManual)
2298 all provide weak functions that you can override to trigger explicit failures
2299 when they detect sanitizer errors, such as creating a reference from `nullptr`.
2300 To override these functions, place definitions for them in a source file that
2301 you compile as part of your main binary:
2302
2303 ```
2304 extern "C" {
2305 void __ubsan_on_report() {
2306   FAIL() << "Encountered an undefined behavior sanitizer error";
2307 }
2308 void __asan_on_error() {
2309   FAIL() << "Encountered an address sanitizer error";
2310 }
2311 void __tsan_on_report() {
2312   FAIL() << "Encountered a thread sanitizer error";
2313 }
2314 }  // extern "C"
2315 ```
2316
2317 After compiling your project with one of the sanitizers enabled, if a particular
2318 test triggers a sanitizer error, googletest will report that it failed.