C语言桩函数详解（小白也能学会的单元测试模拟技巧）

为什么需要桩函数？

• 避免依赖不可控的外部系统（如传感器、串口等）
• 加速测试执行（真实函数可能很慢）
• 模拟异常情况（如返回错误码）
• 实现确定性测试（每次结果一致）

如何实现一个简单的桩函数？

假设我们有一个函数 read_sensor()，它从硬件读取温度值。但在测试时，我们无法连接真实传感器，于是我们可以写一个桩函数来代替它。

原始代码（真实函数）：

// sensor.cint read_sensor() {    // 实际从硬件寄存器读取数据    return *(volatile int*)0x40000000;}

测试时使用的桩函数：

// test_sensor_stub.c#include <stdio.h>// 桩函数：始终返回预设值int read_sensor() {    printf("[Stub] 返回模拟温度值：25\n");    return 25; // 模拟25℃}// 被测函数int process_temperature() {    int temp = read_sensor();    if (temp > 30) {        return 1; // 高温告警    }    return 0; // 正常}// 测试主函数int main() {    int result = process_temperature();    printf("处理结果：%d\n", result);    return 0;}

编译时，我们只需链接 test_sensor_stub.c 而不是 sensor.c，这样 read_sensor() 就会被桩函数替代。

更高级的桩函数技巧

有时我们需要桩函数能返回不同的值，甚至记录调用次数。这时可以使用全局变量控制：

// 可配置的桩函数static int stub_return_value = 0;static int call_count = 0;void set_stub_return_value(int value) {    stub_return_value = value;}int get_call_count() {    return call_count;}int read_sensor() {    call_count++;    return stub_return_value;}// 测试用例中int main() {    set_stub_return_value(35); // 模拟高温    int result = process_temperature();    printf("高温测试结果：%d（调用次数：%d）\n", result, get_call_count());    return 0;}

总结

通过使用C语言桩函数，我们可以轻松地对代码进行隔离测试，提高测试覆盖率和可靠性。无论是在桌面应用还是嵌入式开发场景中，桩函数都是单元测试不可或缺的工具。掌握这项技能，将大大提升你的软件质量保障能力。

记住，好的桩函数应该：
✅ 行为可预测
✅ 易于配置
✅ 不引入额外依赖
✅ 清晰标识为测试用途

希望这篇教程能帮助你理解并应用C语言mock函数技术！