单元测试框架是用于测试 C 语言程序中各个单元（函数、模块）是否按预期工作的工具。其主要目标是确保每个单元的功能正确性，提高代码质量和可维护性。

C 语言本身并没有内置的单元测试工具，因为它是低级别的编程语言，更侧重于系统级编程。然而，为了进行单元测试，我们通常会使用一些外部的第三方库或者编写自定义的测试框架。

二、热门的 C 语言单元测试框架有哪些

1. Unity

Unity 是一个轻量级单元测试框架，由 Throw The Switch 团队开发，适用于嵌入式系统。单元测试中单元通常指最小被测功能模块，在 C 语言中一般指一个函数。

https://github.com/ThrowTheSwitch/Unity/releases

Unity 的设计目标是易于使用、轻便、可移植，并能在各种嵌入式和非嵌入式系统中运行。其核心项目是一个 C 文件和一对头文件，可方便添加到现有构建设置中，能使用大多数编译器和构建系统，如 Make、CMake 等。

2. EmbedUnit

EmbedUnit 是纯标准 C 构建的单元测试框架，主要用于嵌入式 C 的单体测试，不依赖任何 C 标准库，对象静态分配。

https://sourceforge.net/projects/embunit

框架分析：

• 断言：通过一系列宏定义实现断言功能，如 TEST_ASSERT_NULL、TEST_ASSERT_NOT_NULL、TEST_ASSERT_MESSAGE、TEST_ASSERT 和 TEST_FAIL。一般的错误断言会使用 addFailure 来处理错误，在 TestResult_addFailure 中对错误 case 的总数进行计数，错误消息由 TestListner_addFailure 负责输出。
• 测试 case 管理：主要使用结构体数组和函数指针。通过宏定义展开结构体，实现了测试 case 的管理。例如 EMB_UNIT_TESTFIXTURES(fixtures) 展开后是一个静态的 TestFixture 数组，new_TestFixture 是一个大括号，用于创建测试用例。EMB_UNIT_TESTCALLER 将数组加入到测试 case 组，返回一个 TestCaller 类型的结构体，其中包含了测试环境准备、现场清理和待测函数等信息。
• 测试的执行：从 TestRunner_runTest(CounterTest_tests()) 开始，通过一系列函数调用和结构体转换，最终调用测试用例的 run 函数指针执行测试。

3. CuTest

CuTest 是一个微小的 C 语言单元测试框架，只有两个文件，代码简洁但功能齐全。

https://sourceforge.net/projects/cutest/

框架分析：

• 断言实现：提供多种断言宏，帮助验证代码的行为。例如对不同数据类型的断言，如整数、浮点数、字符串等。
• 测试的组织：通过特定的结构体和函数实现测试的组织。例如 CuArray 结构体用于处理数组相关的测试，CuString 结构体用于字符串相关的测试。
• 测试的运行：通过特定的函数调用和结构体成员函数实现测试的运行。例如在测试代码中，可以使用 CuArrayNew 创建数组对象，然后使用各种成员函数进行数组的操作和验证。

三、C 语言单元测试框架的适用场景

1. 嵌入式、C 语言项目

C 语言单元测试框架适用于任何使用 C 语言开发的项目，无论是嵌入式系统、操作系统、驱动程序还是普通应用程序。在这些项目中，单元测试框架可以帮助开发人员确保各个函数和模块的正确性，提高代码的质量和可维护性。

2. 敏捷开发

在敏捷开发过程中，速度和质量同样重要。C 语言单元测试框架可以帮助开发人员快速验证代码的正确性，及时发现和修复问题。通过编写单元测试用例，开发人员可以在每次代码变更后快速运行测试，确保新的代码不会破坏现有的功能。这样可以大大提高开发效率，减少错误的发生。

3. 代码重构

代码重构是软件开发过程中的一个重要环节，它可以提高代码的可读性、可维护性和可扩展性。在进行代码重构时，C 语言单元测试框架可以确保重构后的代码与原有代码功能一致。通过运行单元测试用例，开发人员可以快速发现重构过程中引入的错误，及时进行修复。

4. 自动化测试

结合自动化测试工具，C 语言单元测试框架可以提高测试效率和代码质量。自动化测试可以在无人干预的情况下自动运行测试用例，快速发现代码中的问题。C 语言单元测试框架可以与自动化测试工具无缝集成，实现自动化的单元测试，提高测试的效率和准确性。