用于C ++数值应用程序的测试套件？

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最近，我一直在推动我的小组在编写他们的代码时包括更多的测试。有几个主要的错误所花的时间比可能需要花费的时间长得多，因为我们没有适当的测试机制。

但是，我怀疑拥有适当的工具来自动化（或帮助简化）流程肯定会有用。另一方面，我不知道C ++测试套件的各种选项，以及如何在它们之间进行选择？

是否有寻找内容的指南？是否有专门针对数值应用的指南？

testing

— 邮件
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测试数字代码的问题是：（i）您可能并不总是知道确切的输出，并且您现在只能保存计算结果以与以后进行比较-即进行回归测试，以及（ii）由于四舍五入的关系，结果在不同的机器上可能会有少量差异。

要查看Deal.II是如何做到的，请在此处查看：http : //www.dealii.org/developer/development/testsuite.html#regression_tests

— 沃尔夫冈·邦格斯
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关于单元测试的局限性的要点。回归测试是一件好事（肯定比不进行测试要好得多，因为输出是未知的；它可以给出有关错误的警告信号）。至于机器的修整问题，缓解这种情况是否会通过反复试验而选择一个好的公差？

— Geoff Oxberry

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这是一个持续的痛苦。在十多年的测试中，我们从来没有想出一个真正好的对策。使用numdiff代替diff可以有所帮助，但是最终您需要指定一台要存储“ 0.3987”的计算机，而不是在正确的数字为0.39875时在另一台计算机上存储的“ 0.3988”。无论您在何处设置阈值，都将始终在错误的位置截取另一个。

— Wolfgang Bangerth，

@WolfgangBangerth。有某些特定于编译器的标志使浮点行为更具确定性。例如/ fp：strict | precise和/ Qimf-arch-consistency：true（英特尔编译器）或-fnounsafe-math-optimizations，-ffloat-store（GCC）可以使您的代码在各个平台上更加一致和可重现，而以性能为代价。通过一些调整，这提供了一种特殊的“可重现”构建，可以专门用于测试。

— 安德烈

@Andre-哦，是的，我们尝试了所有这些方法。仍然很困难:-)

— Wolfgang Bangerth '17

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最近，我一直在使用googletest来测试我正在研究的几个数字库，并且对此感到非常满意。您可以非常快速地编写相当简单的测试，也可以编写需要数据初始化等的复杂测试。它还提供了（就像我确定很多其他人一样）轻松进行浮点比较而不是按位比较的方法。

— 技工
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googletest的优点是，它们使在应用程序中轻松包含其源代码变得容易，因此您不必使其成为依赖项。

— Geoff Oxberry

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如果您使用CMake构建代码，那么ctest机制将是显而易见的选择。它允许您通过命令手动测试代码ctest，还支持通过CDash进行广泛的夜间测试。

— 尼科·施洛默（NicoSchlömer）
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对于我们的计算生物学C ++库（Chaste），我们使用http://cxxtest.com/。这使用起来相当简单，效果很好，它提供了一些用于使用assert()样式语句进行测试的宏。对于科学计算，这些通常是与的简单直接比较TS_ASSERT_EQUALS(a,b)或与的数值比较TS_ASSERT_DELTA(a,b,tolerance)。

使用这些基本宏也可以轻松编写额外的宏，从而比较自己选择的矢量/矩阵。在有用的情况下，您还可以检查代码在给定情况下是否抛出适当的警告和错误消息。您可以在以下test源代码的文件夹中浏览一些示例：https : //chaste.cs.ox.ac.uk/trac/browser/trunk

— 奇迹
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