1. 安装

本地使用ubuntu的环境，可以直接使用apt安装预编译的库。使用下面的命令

sudo apt update
sudo apt update

# 如果需要 Google Test 的测试工具（如 gtest-config），可以额外安装 googletest：
sudo apt install googletest

安装完成后，Google Test 的头文件通常位于 /usr/include/gtest/，静态库文件（如 libgtest.a 和 libgtest_main.a）位于 /usr/lib 或 /usr/lib/x86_64-linux-gnu/（具体路径取决于 Ubuntu 版本）。

使用 Google Test 时，编译器需要链接 libgtest 和 libgtest_main，并且通常需要链接 pthread 库。例如，在编译测试程序时：

g++ -std=c++17 test_file.cc -lgtest -lgtest_main -pthread -o test

2. 使用Google Test的CMake配置

如果你使用 CMake 构建项目，推荐在 CMakeLists.txt 中配置 Google Test。以下是一个示例：

cmake_minimum_required(VERSION 3.10)
project(MyProject)

set(CMAKE_CXX_STANDARD 17)
set(CMAKE_CXX_STANDARD_REQUIRED ON)

# 查找 GTest
find_package(GTest REQUIRED)
include_directories(${GTEST_INCLUDE_DIRS})

# 添加测试可执行文件
add_executable(my_test test_file.cc)
target_link_libraries(my_test GTest::GTest GTest::Main pthread)

运行以下命令构建和测试：

mkdir build
cd build
cmake ..
make
./my_test

3. 断言

在gtest中，通过断言（assertion）来判断代码中实现的功能是否符合预期。断言的结果分为success、non-fatal failture和fatal failture。

根据断言失败的种类，gtest提供了两种断言函数：

success：即断言成功，程序的行为符合预期，程序继续向下允许。

non-fatal failure：即断言失败，但是程序没有直接crash，而是继续向下运行。

gtest提供了宏函数EXPECT_XXX(expected, actual)：如果condition(expected, actual)返回false，则EXPECT_XXX产生的就是non-fatal failure错误，并显示相关错误。

fatal failure：断言失败，程序直接crash，后续的测试案例不会被运行。

gtest提供了宏函数ASSERT_XXX(expected, actual)。

在写单元测试时，更加倾向于使用EXPECT_XXX，因为ASSERT_XXX是直接crash退出的，可能会导致一些内存、文件资源没有释放，因此可能会引入一些bug。

具体的EXPECT_XXX、ASSERT_XXX函数及其判断条件，如下所示

完整列表参考：https://google.github.io/googletest/reference/assertions.html

断言宏返回一个ostream对象，可以使用<<运算符输出自定义的失败信息。

EXPECT_TRUE(my_condition) << "my condition is not true";

4. TEST宏

TEST宏用于定义一个测试，语法如下

TEST(TestSuiteName, TestName) {
    test body
}

其中第一个参数是测试套件名称，第二个参数是测试用例名称，二者都必须是合法的C++标识符，并且不应该包含下划线。

测试体可以包含断言和任何C++语句。如果任何断言失败或者崩溃，则整个测试失败，否则成功。

注：TEST()宏实际上定义了一个名为TestSuiteName_TestName_Test的类，该类继承了::testing::Test类并覆盖了成员函数TestBody()，测试体就是其函数体。其（简化的）定义如下：

#define TEST(TestSuiteName, TestName) \
class TestSuiteName##_##TestName##_Test : public ::testing::Test { \
private: \
    void TestBody() override; \
}; \
void TestSuiteName##_##TestName##_Test::TestBody()

5. TEST_F宏

test fixture，即测试夹具，可以让多个测试用例共用相同的的对象或数据。要创建一个fixture，只需继承::testing::Test类，在类中定义要使用的对象，在默认构造函数或SetUp()函数中进行初始化，在析构函数或TearDown()函数中进行清理（释放资源），此外还可以定义需要共用的函数。如下所示：

// The fixture for testing class Foo.
class FooTest : public ::testing::Test {
protected:
    FooTest() {
        // You can do set-up work for each test here.
    }

    ~FooTest() override {
        // You can do clean-up work that doesn't throw exceptions here.
    }

    void SetUp() override {
        // Code here will be called immediately after the constructor (right before each test).
    }

    void TearDown() override {
        // Code here will be called immediately after each test (right before the destructor).
    }

    // Class members declared here can be used by all tests in the test suite for Foo.
};

TEST_F语法如下：

TEST_F(TestFixtureName, TestName) {
    test body
}

其中TestFixtureName既是fixture类名，也是测试套件名，在测试体中可以使用fixture类定义的数据成员。

对于每一个使用TEST_F()定义的测试，GoogleTest都会创建一个新的 fixture对象，调用SetUp()初始化，运行测试，调用TearDown()清理，最后删除fixture对象。同一个测试套件中的不同测试使用不同的fixture对象，因此一个测试所做的改变不影响其他测试。

注：TEST_F()宏与TEST()唯一的区别是定义的类继承fixture类而不是::testing::Test：

#define TEST_F(TestFixtureName, TestName) \
class TestFixtureName##_##TestName##_Test : public TestFixtureName { \
private: \
    void TestBody() override; \
}; \
void TestFixtureName##_##TestName##_Test::TestBody()