20、测试：enable_testing()，add_test()，使用CTest运行测试，测试超时与标签

测试这件事，说实话，在C++项目里经常被忽视。我见过太多项目，代码写得飞起，一跑测试就崩。嗯，我自己也踩过这个坑。今天我们就聊聊CMake里怎么把测试搞起来。

enable_testing()：开启测试能力

这个函数很简单，但位置很关键。你必须在顶层的CMakeLists.txt里调用它，而且要在project()之后。

cmake_minimum_required(VERSION 3.10)
project(MyProject VERSION 1.0)

enable_testing()  # 开启测试支持

add_subdirectory(src)
add_subdirectory(tests)

为什么必须放在顶层？因为CTest需要知道整个项目的测试结构。我曾经试过在子目录里调用enable_testing()，结果CTest根本找不到测试。说白了，这就是个全局开关。

add_test()：注册测试用例

有了测试框架，接下来就是注册测试。最基础的方式是这样的：

add_test(NAME test_math COMMAND test_math_executable)

这里NAME是测试的名字，COMMAND后面跟的是可执行文件。你想想看，如果测试可执行文件需要参数怎么办？很简单：

add_test(NAME test_add COMMAND test_math_executable --add 2 3)
add_test(NAME test_sub COMMAND test_math_executable --sub 5 2)

我个人习惯把测试可执行文件统一放在tests/目录下，然后用add_test一个个注册。这样结构清晰，找问题也方便。

使用CTest运行测试

测试注册好了，怎么跑？两种方式：

1. 命令行直接跑：在构建目录里执行 ctest
2. 通过CMake构建目标：执行 cmake --build . --target test

我个人更推荐第一种，因为CTest的参数更丰富。比如：

ctest -V          # 显示详细输出
ctest -N          # 只列出测试，不执行
ctest -R math     # 只运行名字包含"math"的测试
ctest -E slow     # 排除名字包含"slow"的测试

测试超时：防止测试卡死

你有没有遇到过测试跑着跑着就卡住了？我有。有一次一个网络相关的测试，因为服务器没响应，硬是等了5分钟。从那以后，我养成了给测试加超时的习惯。

add_test(NAME test_network COMMAND test_network)
set_tests_properties(test_network PROPERTIES TIMEOUT 10)

这里设置了10秒超时。如果测试超过10秒还没结束，CTest会直接杀掉它，并标记为失败。

你也可以批量设置：

set_tests_properties(
  test_network test_database test_api
  PROPERTIES TIMEOUT 30
)

测试标签：给测试分类

项目大了以后，测试会越来越多。这时候标签就派上用场了。你可以给测试打上不同的标签，然后按标签筛选执行。

add_test(NAME test_unit_math COMMAND test_math)
set_tests_properties(test_unit_math PROPERTIES LABELS "unit;math")

add_test(NAME test_integration_db COMMAND test_db)
set_tests_properties(test_integration_db PROPERTIES LABELS "integration;database")

然后你可以这样运行：

ctest -L unit          # 只运行单元测试
ctest -L integration   # 只运行集成测试
ctest -L math          # 只运行数学相关的测试

标签用分号分隔，可以打多个。我个人习惯给每个测试至少打两个标签：一个表示测试类型（unit/integration/e2e），一个表示测试模块（math/db/api）。这样筛选起来特别灵活。

实战示例：完整的测试配置

来看一个完整的例子，把上面这些知识点串起来：

# CMakeLists.txt
cmake_minimum_required(VERSION 3.10)
project(Calculator VERSION 1.0)

enable_testing()

add_executable(calc main.cpp add.cpp sub.cpp)

# 测试目录
add_subdirectory(tests)

# tests/CMakeLists.txt
# 编译测试可执行文件
add_executable(test_add test_add.cpp)
target_link_libraries(test_add PRIVATE calc_lib)

add_executable(test_sub test_sub.cpp)
target_link_libraries(test_sub PRIVATE calc_lib)

# 注册测试
add_test(NAME test_add_positive COMMAND test_add 2 3)
add_test(NAME test_add_negative COMMAND test_add -1 -2)
add_test(NAME test_sub_positive COMMAND test_sub 5 2)
add_test(NAME test_sub_negative COMMAND test_sub -3 -1)

# 设置超时
set_tests_properties(
  test_add_positive test_add_negative
  test_sub_positive test_sub_negative
  PROPERTIES TIMEOUT 5
)

# 设置标签
set_tests_properties(test_add_positive test_add_negative PROPERTIES LABELS "unit;add")
set_tests_properties(test_sub_positive test_sub_negative PROPERTIES LABELS "unit;sub")

跑一下看看：

mkdir build && cd build
cmake ..
cmake --build .
ctest -V

测试这件事，说白了就是给代码上保险。刚开始可能觉得麻烦，但等你被线上bug坑过几次，就知道测试有多重要了。嗯，今天就聊到这，去给你的项目加几个测试吧。