每个 CTest 可执行文件都有几 MB - 我如何使它们更小？

1. 一个可以避免所有这些问题的跨平台 C++ 测试框架？

忽略代码建议偏离主题的事实……
我们正在使用catch2，我对此很满意。

2. 一种在 ctest 中编译单元测试以共享大量相同代码的方法？

测试也是其他应用。因此，下一个问题的答案应该涵盖这一点。

3. 关于如何动态链接 C++ 类的说明？

我制作了一个MCVE，试图涵盖整个故事。做好准备……

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当代码被编写为 DLL 的一部分时，它必须导出所有在其他 DLL 或可执行文件中可见的符号。其他 DLL 和可执行文件必须依次导入这些符号。微软提供了对这个主题的一般介绍：dllexport, dllimport。

有一个常用的宏技巧来确保可以从 DLL 内部（dllexport需要的地方）和 DLL 外部（需要的地方）使用相同的标头dllimport。

这在以下方面得到了证明BigClass.h：

#ifndef BIG_CLASS_H
#define BIG_CLASS_H

/* A macro trickery to provide export and import prefixes
 * platform dependent for Windows and Linux.
 */
#ifdef _WIN32
// for Windows, Visual C++
#define DLL_EXPORT __declspec(dllexport)
#define DLL_IMPORT __declspec(dllimport)
#else // (not) _WIN32
// for gcc
#define DLL_EXPORT __attribute__((visibility("default")))
#define DLL_IMPORT __attribute__((visibility("default")))
#endif // _WIN32

/* The macro trickery to define how exported symbols shall
 * be included.
 */
#ifdef BIG_CLASS_STATIC
#define BIG_CLASS_API
#else // (not) BIG_CLASS_STATIC
#ifdef BUILD_BIG_CLASS
#define  BIG_CLASS_API DLL_EXPORT
#else // (not) BUILD_BIG_CLASS
#define BIG_CLASS_API DLL_IMPORT
#endif // BUILD_BIG_CLASS
#endif // BIG_CLASS_STATIC

// the library interface

#include <iostream>

struct BigClass {
  const int id = 0;

  // inline constructors doesn't need an export guard
  BigClass() = default;

  // non-inline constructors need an export guard
  BIG_CLASS_API BigClass(int id);

  // non-inline functins as well
  BIG_CLASS_API void print() const;

  // no export guard for inline member functions
  void printLn() const
  {
    print();
    std::cout << std::endl;
  }
};

// functions need to be exported
extern BIG_CLASS_API void print(const BigClass&);

// inline functions don't need to be exported
inline void printLn(const BigClass& big)
{
  big.printLn();
}

#endif // BIG_CLASS_H

因此，引入了第一个宏DLL_EXPORT和DLL_IMPORT以隐藏 Windows (Visual Studio) 和 Linux (g++) 之间的不同声明属性。

这些定义可以在多个库之间共享。

第二组宏是特定BIG_CLASS_于库的——因此，所有宏中都有前缀。

这BIG_CLASS_STATIC是一个宏，当（且仅当）库被构建为静态库时，它应该被定义为编译器的参数。如果静态库必须链接到可执行文件，也必须定义它。

这BUILD_BIG_CLASS是一个宏，当（且仅当）库被构建并链接为 DLL（或 Linux 中的共享对象）时，它应该被定义为编译器的参数。

这两个宏都被认为准备了第三个宏BIG_CLASS_API，该宏扩展为

• 静态库什么都没有
• DLL_EXPORT 如果构建了 DLL
• DLL_IMPORT 如果构建了其他任何旨在使用和链接 DLL 的内容。

相应的BigClass.cc：

#include "BigClass.h"

BigClass::BigClass(int id): id(id) { }

void BigClass::print() const
{
  std::cout << "BigClass::print(): *this: BigClass { id: " << id << " }";
}

void print(const BigClass& big)
{
  std::cout << "print(): "; big.print();
}

没有什么特别之处。

BigClass.h并将BigClass.cc用于构建示例BigClass.dll。

此外，两个测试应用程序Test1和Test2应与BigClass.dll.

Test1.cc：

#include <iostream>

#include <BigClass.h>

#define TEST(...) std::cout << #__VA_ARGS__ << ";\n"; __VA_ARGS__ 

int main()
{
  std::cout
    << "Test1:\n"
    << "======\n";
  TEST(BigClass big);
  TEST(big.print());
  std::cout << '\n';
  TEST(big.printLn());
  TEST(BigClass big1(1));
  TEST(big1.print());
  std::cout << '\n';
  TEST(big1.printLn());
  std::cout << "Done." << std::endl;
}

Test2.cc：

#include <iostream>

#include <BigClass.h>

#define TEST(...) std::cout << #__VA_ARGS__ << ";\n"; __VA_ARGS__ 

int main()
{
  std::cout
    << "Test2:\n"
    << "======\n";
  TEST(BigClass big);
  TEST(print(big));
  std::cout << '\n';
  TEST(printLn(big));
  TEST(BigClass big2(2));
  TEST(print(big2));
  std::cout << '\n';
  TEST(printLn(big2));
  std::cout << "Done." << std::endl;
}

同样，它们也没有什么特别之处。

免责声明：宏TEST()与单元测试无关。这只是一种演示摆弄。

最后，CMakeLists.txt将所有内容放在一起（例如在 VS 解决方案中BigClassDLL.sln）：

project (BigClassDLL)

cmake_minimum_required(VERSION 3.10.0)

set_property(GLOBAL PROPERTY USE_FOLDERS ON)
set(CMAKE_CXX_STANDARD 17)
set(CMAKE_CXX_STANDARD_REQUIRED ON)
set(CMAKE_CXX_EXTENSIONS OFF)
if (MSVC)
  # Unfortunately neither
  # CMAKE_CXX_STANDARD_REQUIRED ON
  # nor 
  # CMAKE_CXX_EXTENSIONS OFF
  # force the /permissive- option
  # which makes MSVC standard conform.
  add_compile_options(/permissive-)
endif()

# enable shared libraries (aka. DLLs)
option(BUILD_SHARED_LIBS "Build using shared libraries" ON)

include_directories("${CMAKE_SOURCE_DIR}")

# build the library
add_library(BigClass
  BigClass.cc BigClass.h)
set_target_properties(BigClass
  PROPERTIES
    PROJECT_LABEL "Big Class DLL"
    DEFINE_SYMBOL BUILD_BIG_CLASS)
if (NOT BUILD_SHARED_LIBS)
  target_compile_definitions(BigClass PUBLIC BIG_CLASS_STATIC)
endif()

# build the tests
add_executable(Test1 Test1.cc)
target_link_libraries(Test1 BigClass)

add_executable(Test2 Test2.cc)
target_link_libraries(Test2 BigClass)

关于动态链接有一些具体的事情：

1. option(BUILD_SHARED_LIBS "Build using shared libraries" ON)
   这在CMake：第 9 步：选择静态或共享库中进行了解释。

2. set_target_properties(BigClass PROPERTIES DEFINE_SYMBOL BUILD_BIG_CLASS)
   这可确保BUILD_BIG_CLASS在BigClass构建库时在编译器的命令行中专门定义宏。

3. if (NOT BUILD_SHARED_LIBS)
     target_compile_definitions(BigClass PUBLIC BIG_CLASS_STATIC)
   endif()
   

   宏BIG_CLASS_STATIC将在BigClass构建或使用库的每个编译器命令行中定义。

免责声明：我知道CMakeLists.txt用于多个项目的一种被认为是不好的风格。当然，对于一个严肃的项目，库应该与自己的CMakeLists.txt文件一起驻留在自己的目录中。我把它放在一起是为了尽可能地减少它（也是因为我可以）。

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它在 Visual Studio 2019 中的外观：

Visual Studio 2019 的构建工件：

运行Test1.exe：

Test1:
======
BigClass big;
big.print();
BigClass::print(): *this: BigClass { id: 0 }
big.printLn();
BigClass::print(): *this: BigClass { id: 0 }
BigClass big1(1);
big1.print();
BigClass::print(): *this: BigClass { id: 1 }
big1.printLn();
BigClass::print(): *this: BigClass { id: 1 }
Done.

运行Test2.exe：

Test2:
======
BigClass big;
print(big);
print(): BigClass::print(): *this: BigClass { id: 0 }
printLn(big);
BigClass::print(): *this: BigClass { id: 0 }
BigClass big2(2);
print(big2);
print(): BigClass::print(): *this: BigClass { id: 2 }
printLn(big2);
BigClass::print(): *this: BigClass { id: 2 }
Done.

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最后（为了解决可移植性），我在 Linux 中构建了相同的 CMake 项目：

Scheff'sCat@debian:/mnt/hgfs/hostD/Entwicklung/tests/C++/dll$ mkdir build-Linux
Scheff'sCat@debian:/mnt/hgfs/hostD/Entwicklung/tests/C++/dll$ cd build-Linux
Scheff'sCat@debian:/mnt/hgfs/hostD/Entwicklung/tests/C++/dll/build-Linux$ ccmake ..


Scheff'sCat@debian:/mnt/hgfs/hostD/Entwicklung/tests/C++/dll/build-Linux$ cmake --build .
Scanning dependencies of target BigClass
[ 16%] Building CXX object CMakeFiles/BigClass.dir/BigClass.cc.o
[ 33%] Linking CXX shared library libBigClass.so
[ 33%] Built target BigClass
Scanning dependencies of target Test2
[ 50%] Building CXX object CMakeFiles/Test2.dir/Test2.cc.o
[ 66%] Linking CXX executable Test2
[ 66%] Built target Test2
Scanning dependencies of target Test1
[ 83%] Building CXX object CMakeFiles/Test1.dir/Test1.cc.o
[100%] Linking CXX executable Test1
[100%] Built target Test1
Scheff'sCat@debian:/mnt/hgfs/hostD/Entwicklung/tests/C++/dll/build-Linux$ ls
CMakeCache.txt  CMakeFiles  cmake_install.cmake  libBigClass.so  Makefile  Test1  Test2
Scheff'sCat@debian:/mnt/hgfs/hostD/Entwicklung/tests/C++/dll/build-Linux$ ./Test1
Test1:
======
BigClass big;
big.print();
BigClass::print(): *this: BigClass { id: 0 }
big.printLn();
BigClass::print(): *this: BigClass { id: 0 }
BigClass big1(1);
big1.print();
BigClass::print(): *this: BigClass { id: 1 }
big1.printLn();
BigClass::print(): *this: BigClass { id: 1 }
Done.
Scheff'sCat@debian:/mnt/hgfs/hostD/Entwicklung/tests/C++/dll/build-Linux$ ./Test2
Test2:
======
BigClass big;
print(big);
print(): BigClass::print(): *this: BigClass { id: 0 }
printLn(big);
BigClass::print(): *this: BigClass { id: 0 }
BigClass big2(2);
print(big2);
print(): BigClass::print(): *this: BigClass { id: 2 }
printLn(big2);
BigClass::print(): *this: BigClass { id: 2 }
Done.
Scheff'sCat@debian:/mnt/hgfs/hostD/Entwicklung/tests/C++/dll/build-Linux$