Round 7: Testing improves design

U步驟：

在測試議題上，根據Round 6回顧，列出問題如下：
SP6：建立vector與matrix輸出的單元測試。
SP7：建立vector與matrix超限功能與測試。

讓我們先解決SP6。vector物件的輸出函數在實作上讀取u的分量，適當的符號裝飾，直接使用C++ 輸出物件 cout 進行輸出：


void outputVector(vector u){
cout << "[";
for (int i=1; i<u.dim(); ++i)
cout << u[i] << ",";
cout << u[u.dim()] << "]" << endl;
return;
}

我們的問題是如何測試？前次L步驟說不該直接讓cout輸出「污染」測試輸出畫面，所以不能直接在測試中呼叫 outputVector。

結論：outputVector的可測試性(testability)不佳。SP6的目標就是改善outputVector與outputMatrix的可測試性。

D步驟：

如何改善outputVector的testability？解決方法之一，是以間接的方式測試：先讓vector u轉成一個可測試且容易輸出到cout的中間表示型式(intermediate form)，再將該型式輸出到cout。假設後者均能以C++內建的方式做到，則能測試vector u轉出的中間表示型式，即能測試outputVector！

有了這個解決方案，接下來就是決定vector u轉出的中間表示型式。由於outputVector輸出是給使用者看的，直覺上字串(string)就是一個適用的中間表示型式。

列出待辦工作如下：

T23 測試 vector轉成字串。

T24 撰寫vector轉成字串的函數。

T25 修改 outputVector。

T26 迴歸測試。

T27 測試 matrix轉成字串。

T28 撰寫 matrix轉成字串的函數。

T29 修改 outputMatrix。

T30 迴歸測試。

相信你已經知道如何列出這些工作了，同時這些工作已經難不倒你了！

C步驟：

完成T23、T24、T25的相關程式片段如下。

(學習課題：string, ostringstream)

T23：

TEST (outputVector, vector){

double a[3]={1,2,3};

vector u(3,a);

CHECK(string("[1,2,3]")==u.string()); }

T24：in vector.h

class vector {

...

public:

...

std::string string() const;

};

in vector.cpp

string vector::string() const {

ostringstream oss;

oss << "[";

for (int i=1; i<= dim()-1; ++i)

oss << (*this)[i] << ",";

oss << (*this)[dim()] << "]";

return oss.str();

}

T25：

void outputVector(vector u){

cout << u.string() << endl;
return;
}

T25得到的 outputVector 對當前程式功能似乎夠了，但稍加思考，不難發現它有些限制，例如輸出兩個向量

vector u(...);

vector v(...);

outputVector(u);

outputVector(v);

後二行code看起來有些小題大作。為什麼不寫成

cout << u << "\n" << v << endl; // u v 間有換行

或者

cout << u << " " << v << endl; // u v 間無換行

這看起來是個好想法，而且並不難做到，我只要 overload operator << 即可：

ostream & operator << (ostream & os, const vector & u){

return os << u.string();

}

同意嗎？matrix相關工作請自己試試看，可參考我寫的程式。

L步驟：

此round我們出發時，面對的是一個測試的問題。不容易測試的函數，通常隱含著其他的問題。工作T24完成後，outputVector函數變得可測；T25完成後，你可以將 vector透過標準的operator << 輸出到 cout以外的輸出串流(output stream)，如檔案(使用ofstream)、字串(使用ostringstream)等。此時outputVector即無存在的必要！故有本篇的title: 

Testing improves design.

此外，我可以說

Design to enable testing. 

© Y C Cheng, 2013. All rights reserved.