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@ -9,14 +9,17 @@
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让我们来看看该如何使用 Rust 提供的特性来按照上述步骤编写测试用例。
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## 测试函数
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当使用 `Cargo` 创建一个 `lib` 类型的包时，它会为我们自动生成一个测试模块。先来创建一个 `lib` 类型的 `adder` 包：
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```shell
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$ cargo new adder --lib
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Created library `adder` project
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$ cd adder
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```
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创建成功后，在 *src/lib.rs* 文件中可以发现如下代码:
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创建成功后，在 _src/lib.rs_ 文件中可以发现如下代码:
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```rust
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#[cfg(test)]
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mod tests {
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@ -36,10 +39,13 @@ mod tests {
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换而言之，正是因为测试模块既可以定义测试函数又可以定义非测试函数，导致了我们必须提供一个特殊的标记 `test`，用于告知哪个函数才是测试函数。
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#### assert_eq
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在测试函数中，还使用到了一个内置的断言：`assert_eq`，该宏用于对结果进行断言：`2 + 2` 是否等于 `4`。与之类似，Rust 还内置了其它一些实用的断言，具体参见[后续章节](https://course.rs/test/assertion.html)。
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## cargo test
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下面使用 `cargo test` 命令来运行项目中的所有测试:
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```shell
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$ cargo test
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Compiling adder v0.1.0 (file:///projects/adder)
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@ -59,10 +65,11 @@ test result: ok. 0 passed; 0 failed; 0 ignored; 0 measured; 0 filtered out; fini
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```
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上面测试输出中，有几点值得注意:
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- 测试用例是分批执行的，`running 1 test` 表示下面的输出 `test result` 来自一个测试用例的运行结果。
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- `test tests::it_works` 中包含了测试用例的名称
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- `test result: ok` 中的 `ok` 表示测试成功通过
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- `1 passed` 代表成功通过一个测试用例(因为只有一个)，`0 failed` : 没有测试用例失败，`0 ignored` 说明我们没有将任何测试函数标记为运行时可忽略，`0 filtered` 意味着没有对测试结果做任何过滤，`0 mesasured` 代表[基准测试(benchmark)](https://course.rs/test/benchmark.html)的结果
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- `1 passed` 代表成功通过一个测试用例(因为只有一个)，`0 failed` : 没有测试用例失败，`0 ignored` 说明我们没有将任何测试函数标记为运行时可忽略，`0 filtered` 意味着没有对测试结果做任何过滤，`0 mesasured` 代表[基准测试(benchmark)](https://course.rs/test/benchmark.html)的结果
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关于 `filtered` 和 `ignored` 的使用，在本章节的后续内容我们会讲到，这里暂且略过。
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@ -71,7 +78,9 @@ test result: ok. 0 passed; 0 failed; 0 ignored; 0 measured; 0 filtered out; fini
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大家还可以尝试修改下测试函数的名称，例如修改为 `exploration`，看看运行结果将如何变化。
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#### 失败的测试用例
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是时候开始写自己的测试函数了，为了演示，这次我们来写一个会运行失败的:
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```rust
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#[cfg(test)]
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mod tests {
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@ -88,6 +97,7 @@ mod tests {
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```
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新的测试函数 `another` 相当简单粗暴，直接使用 `panic` 来报错，使用 `cargo test` 运行看看结果：
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```shell
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running 2 tests
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test tests::another ... FAILED
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@ -115,7 +125,9 @@ error: test failed, to rerun pass '--lib'
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事实上，多线程运行测试虽然性能高，但是存在数据竞争的风险，在后文我们会对其进行详细介绍并给出解决方案。
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## 自定义失败信息
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默认的失败信息在有时候并不是我们想要的，来看一个例子：
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```rust
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pub fn greeting(name: &str) -> String {
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format!("Hello {}!", name)
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@ -134,6 +146,7 @@ mod tests {
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```
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使用 `cargo test` 运行后，错误如下：
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```shell
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test tests::greeting_contains_name ... FAILED
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@ -149,6 +162,7 @@ failures:
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```
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可以看出，这段报错除了告诉我们错误发生的地方，并没有更多的信息，那再来看看该如何提供一些更有用的信息：
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```rust
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fn greeting_contains_name() {
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let result = greeting("Sunface");
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@ -163,6 +177,7 @@ fn greeting_contains_name() {
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```
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这段代码跟之前并无不同，只是为 `assert!` 新增了几个格式化参数，这种使用方式与 `format!` 并无区别。再次运行后，输出如下：
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```shell
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---- tests::greeting_contains_name stdout ----
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thread 'tests::greeting_contains_name' panicked at '你的问候中并没有包含目标姓名 孙飞 ，你的问候是 `Hello Sunface!`', src/lib.rs:14:9
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@ -172,9 +187,11 @@ note: run with `RUST_BACKTRACE=1` environment variable to display a backtrace
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这次的报错就清晰太多了，真棒！在测试用例少的时候，也许这种信息还无法体现最大的价值，但是一旦测试多了后，详尽的报错信息将帮助我们更好的进行 Debug。
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## 测试 panic
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在之前的例子中，我们通过 `panic` 来触发报错，但是如果一个函数本来就会 `panic` ，而我们想要检查这种结果呢？
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也就是说，我们需要一个办法来测试一个函数是否会 `panic`，对此， Rust 提供了 `should_panic` 属性注解，和 `test` 注解一样，对目标测试函数进行标注即可：
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```rust
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pub struct Guess {
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value: i32,
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@ -212,6 +229,7 @@ test result: ok. 1 passed; 0 failed; 0 ignored; 0 measured; 0 filtered out; fini
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```
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从输出可以看出， `panic` 的结果被准确的进行了测试，那如果测试函数中的代码不再 `panic` 呢？例如：
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```rust
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fn greater_than_100() {
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Guess::new(50);
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@ -219,6 +237,7 @@ fn greater_than_100() {
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```
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此时显然会测试失败，因为我们预期一个 `panic`，但是 `new` 函数顺利的返回了一个 `Guess` 实例:
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```shell
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running 1 test
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test tests::greater_than_100 - should panic ... FAILED
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@ -230,9 +249,11 @@ note: test did not panic as expected // 测试并没有按照预期发生 panic
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```
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#### expected
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虽然 `panic` 被成功测试到，但是如果代码发生的 `panic` 和我们预期的 `panic` 不符合呢？因为一段糟糕的代码可能会在不同的代码行生成不同的 `panic`。
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鉴于此，我们可以使用可选的参数 `expected` 来说明预期的 `panic` 长啥样：
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```rust
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// --snip--
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impl Guess {
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@ -272,6 +293,7 @@ mod tests {
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这里由于篇幅有限，我们就不再展示测试失败的报错，大家可以自己修改下 `expected` 的信息，然后看看报错后的输出长啥样。
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## 使用 `Result<T, E>`
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在之前的例子中，`panic` 扫清一切障碍，但是它也不是万能的，例如你想在测试中使用 `?` 操作符进行链式调用该怎么办？那就得请出 `Result<T, E>` 了：
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```rust
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@ -293,6 +315,7 @@ mod tests {
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至此，关于如何写测试的基本知识，大家已经了解的差不多了，下面来看看该如何控制测试的执行。
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## 使用 `--` 分割命令行参数
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大家应该都知道 `cargo build` 可以将代码编译成一个可执行文件，那你知道 `cargo run` 和 `cargo test` 是如何运行的吗？其实道理都一样，这两个也是将代码编译成可执行文件，然后进行运行，唯一的区别就在于这个可执行文件随后会被删除。
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正因为如此，`cargo test` 也可以通过命令行参数来控制测试的执行，例如你可以通过参数来让默认的多线程测试变成单线程下的测试。需要注意的是命令行参数有两种，这两种通过 `--` 进行分割：
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@ -305,6 +328,7 @@ mod tests {
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先来看看第二种参数中的其中一个，它可以控制测试是并行运行还是顺序运行。
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## 测试用例的并行或顺序执行
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当运行多个测试函数时，默认情况下是为每个测试都生成一个线程，然后通过主线程来等待它们的完成和结果。这种模式的优点很明显，那就是并行运行会让整体测试时间变短很多，运行过大量测试用例的同学都明白并行测试的重要性：生命苦短，我用并行。
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但是有利就有弊，并行测试最大的问题就在于共享状态的修改，因为你难以控制测试的运行顺序，因此如果多个测试共享一个数据，那么对该数据的使用也将变得不可控制。
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@ -312,6 +336,7 @@ mod tests {
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例如，我们有多个测试，它们每个都会往该文件中写入一些**自己的数据**，最后再从文件中读取这些数据进行对比。由于所有测试都是同时运行的，当测试 `A` 写入数据准备读取并对比时，很有可能会被测试 `B` 写入新的数据，导致 `A` 写入的数据被覆盖，然后 `A` 再读取到的就是 `B` 写入的数据。结果 `A` 测试就会失败，而且这种失败还不是因为测试代码不正确导致的！
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解决办法也有，我们可以让每个测试写入自己独立的文件中，当然，也可以让所有测试一个接着一个顺序运行:
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```rust
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$ cargo test -- --test-threads=1
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```
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@ -319,7 +344,9 @@ $ cargo test -- --test-threads=1
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首先能注意到的是该命令行参数是第二种类型：提供给编译后的可执行文件的，因为它在 `--` 之后进行传递。其次，细心的同学可能会想到，线程数不仅仅可以指定为 `1`，还可以指定为 `4`、`8`，当然，想要顺序运行，就必须是 `1`。
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## 测试函数中的 `println!`
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默认情况下，如果测试通过，那写入标准输出的内容是不会显示在测试结果中的:
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```rust
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fn prints_and_returns_10(a: i32) -> i32 {
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println!("I got the value {}", a);
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@ -345,6 +372,7 @@ mod tests {
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```
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上面代码使用 `println!` 输出收到的参数值，来看看测试结果:
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```shell
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running 2 tests
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test tests::this_test_will_fail ... FAILED
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@ -375,6 +403,7 @@ $ cargo test -- --show-output
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如上所示，只需要增加一个参数，具体的输出就不再展示，总之这次大家一定可以顺利看到 `I got the value 4` 的身影。
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## 指定运行一部分测试
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在 Mysql 中有上百万的单元测试，如果使用类似 `cargo test` 的命令来运行全部的测试，那开发真的工作十分钟，吹牛八小时了。对于 Rust 的中大型项目也一样，每次都运行全部测试是不可接受的，特别是你的工作仅仅是项目中的一部分时。
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```rust
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@ -404,6 +433,7 @@ mod tests {
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```
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如果直接使用 `cargo test` 运行，那三个测试函数会同时并行的运行：
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```shell
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running 3 tests
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test tests::add_three_and_two ... ok
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@ -421,9 +451,10 @@ test result: ok. 0 passed; 0 failed; 0 ignored; 0 measured; 0 filtered out; fini
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就不说上百万测试，就说几百个，想象一下结果会是怎么样，下面我们来看看该如何解决这个问题。
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#### 运行单个测试
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这个很简单，只需要将指定的测试函数名作为参数即可：
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```shell
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$ cargo test one_hundred
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running 1 test
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@ -435,6 +466,7 @@ test result: ok. 1 passed; 0 failed; 0 ignored; 0 measured; 2 filtered out; fini
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此时，只有测试函数 `one_hundred` 会被运行，其它两个由于名称不匹配，会被直接忽略。同时，在上面的输出中，Rust 也通过 `2 filtered out` 提示我们：有两个测试函数被过滤了。
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但是，如果你试图同时指定多个名称，那抱歉:
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```shell
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$ cargo test one_hundred,add_two_and_two
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$ cargo test one_hundred add_two_and_two
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@ -443,7 +475,9 @@ $ cargo test one_hundred add_two_and_two
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这两种方式统统不行，此时就需要使用名称过滤的方式来实现了。
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#### 通过名称来过滤测试
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我们可以通过指定部分名称的方式来过滤运行相应的测试:
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```shell
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|
$ cargo test add
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|
running 2 tests
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@ -454,6 +488,7 @@ test result: ok. 2 passed; 0 failed; 0 ignored; 0 measured; 1 filtered out; fini
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|
```
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事实上，你不仅可以使用前缀，还能使用名称中间的一部分：
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```shell
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|
$ cargo test and
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running 2 tests
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@ -464,6 +499,7 @@ test result: ok. 2 passed; 0 failed; 0 ignored; 0 measured; 1 filtered out; fini
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|
```
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其中还有一点值得注意，那就是测试模块 `tests` 的名称也出现在了最终结果中：`tests::add_two_and_two`，这是非常贴心的细节，也意味着我们可以通过**模块名称来过滤测试**：
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```shell
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cargo test tests
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running 3 tests
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@ -475,7 +511,9 @@ test result: ok. 3 passed; 0 failed; 0 ignored; 0 measured; 0 filtered out; fini
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|
```
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#### 忽略部分测试
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有时候，一些测试会非常耗时间，因此我们希望在 `cargo test` 中对它进行忽略，如果使用之前的方式，我们需要将所有需要运行的名称指定一遍，这非常麻烦，好在 Rust 允许通过 `ignore` 关键字来忽略特定的测试用例:
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```rust
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#[test]
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fn it_works() {
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@ -490,6 +528,7 @@ fn expensive_test() {
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```
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在这里，我们使用 `#[ignore]` 对 `expensive_test` 函数进行了标注，看看结果：
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|
```shell
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|
|
|
$ cargo test
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|
running 2 tests
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@ -508,6 +547,7 @@ test result: ok. 0 passed; 0 failed; 0 ignored; 0 measured; 0 filtered out; fini
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输出中的 `test expensive_test ... ignored` 意味着该测试函数被忽略了，因此并没有被执行。
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当然，也可以通过以下方式运行被忽略的测试函数：
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```shell
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|
$ cargo test -- --ignored
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|
|
running 1 test
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|
@ -523,7 +563,9 @@ test result: ok. 0 passed; 0 failed; 0 ignored; 0 measured; 0 filtered out; fini
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|
```
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#### 组合过滤
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上面的方式虽然很强大，但是单独使用依然存在局限性。好在它们还能组合使用，例如还是之前的代码：
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```rust
|
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|
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|
#[cfg(test)]
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|
mod tests {
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|
@ -549,6 +591,7 @@ mod tests {
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```
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然后运行 `tests` 模块中的被忽略的测试函数
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```shell
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$ cargo test tests -- --ignored
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running 2 tests
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@ -559,6 +602,7 @@ test result: ok. 2 passed; 0 failed; 0 ignored; 0 measured; 1 filtered out; fini
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```
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运行名称中带 `run` 且被忽略的测试函数：
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```shell
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$ cargo test run -- --ignored
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running 1 test
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@ -569,13 +613,14 @@ test result: ok. 1 passed; 0 failed; 0 ignored; 0 measured; 2 filtered out; fini
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类似的还有很多，大家可以自己摸索研究下，总之，熟练掌握测试的使用是非常重要的，虽然包括我在内的很多开发并不喜欢写测试 :)
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## `[dev-dependencies]`
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与 `package.json`( Nodejs )文件中的 `devDependencies` 一样， Rust 也能引入只在开发测试场景使用的外部依赖。
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其中一个例子就是 [`pretty_assertions`](https://docs.rs/pretty_assertions/1.0.0/pretty_assertions/index.html)，它可以用来扩展标准库中的 `assert_eq!` 和 `assert_ne!`，例如提供彩色字体的结果对比。
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在 `Cargo.toml` 文件中添加以下内容来引入 `pretty_assertions`：
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```toml
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# standard crate data is left out
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[dev-dependencies]
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@ -583,6 +628,7 @@ pretty_assertions = "1"
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```
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然后在 `src/lib.rs` 中添加:
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```rust
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pub fn add(a: i32, b: i32) -> i32 {
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a + b
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@ -602,11 +648,12 @@ mod tests {
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在 `tests` 模块中，我们通过 `use pretty_assertions::assert_eq;` 成功的引入之前添加的包，由于 `tests` 模块明确的用于测试目的，这种引入并不会报错。 大家可以试试在正常代码(非测试代码)中引入该包，看看会发生什么。
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## 生成测试二进制文件
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在有些时候，我们可能希望将测试与别人分享，这种情况下生成一个类似 `cargo build` 的可执行二进制文件是很好的选择。
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事实上，在 `cargo test` 运行的时候，系统会自动为我们生成一个可运行测试的二进制可执行文件:
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```shell
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$ cargo test
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Finished test [unoptimized + debuginfo] target(s) in 0.00s
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@ -614,6 +661,7 @@ $ cargo test
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```
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这里的 `target/debug/deps/study_cargo-0d693f72a0f49166` 就是可执行文件的路径和名称，我们直接运行该文件来执行编译好的测试:
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```shell
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$ target/debug/deps/study_cargo-0d693f72a0f49166
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@ -626,3 +674,4 @@ test result: ok. 3 passed; 0 failed; 0 ignored; 0 measured; 0 filtered out; fini
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```
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如果你只想生成编译生成文件，不想看 `cargo test` 的输出结果，还可以使用 `cargo test --no-run`.
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Allan Downey
3 years ago