嵌入C语言的测试驱动开发：为什么要调试？

很多代码阅读专家审查了这个代码，并得出了可能与您一样的错误结论。闫年的最后一天是该年第366天，而Zune对这种情况的处理是错误的。在这一天，该函数永远不会返回！我编写了设定年份以及年中天数的代码，看是否像90%的Zune bug专家预测的那样，将天数的布尔代码设定为等于或大于366就能解决问题。代码放入测试装置后，我编写了测试用例(列表2)。和Zune一样，测试进入了一个无限循环。我采用了经过数千名程序员审核的适当修复方法。出乎我的意料，测试失败了；设定年份与天数的测试认为日期是2009年1月0日。新年前夜，人们仍会拥有自己的音乐，但Zune仍有个bug。

一次测试就可以防止Zune bug。可你怎么知道要去写这样一个测试？只有知道bug在哪里才会写测试。问题是，你并不知道bug在哪里；它们可以在任何地方。所以，这意味着你必须为所有的部分写测试，至少是所有可能中断的地方。难以想象要考虑到所有需要测试的东西。但不必担心，你不需要针对全年每一天做测试。你只需要一个针对有关天数的测试。

计算机编程很复杂，TDD能够系统化地让你的代码按本意运行起来，并提供能使代码工作的自动化测试用例。

嵌入设计

当我首次使用TDD时，我认识到，它可能有助于解决一个问题：目标硬件的瓶颈，这是令很多嵌入软件开发人员头疼的事情。瓶颈有多种形式，你可以使用TDD，在严格的TDD反馈循环期间避免瓶颈的出现。很多嵌入开发工作都已实现了软硬件的并行开发。如果软件只能在目标硬件上运行，则可能浪费至少一次的时间。例如，目标硬件可能迟至交付期还不可用，推迟了软件的测试；硬件可能昂贵且稀少；或者它本身就有问题。目标硬件还可能有长的建立时间或长的上传时间。大多数嵌入开发团队都遇到过这些问题，它们会减缓进度，并减少了建立今天复杂系统的反馈。

为避免目标硬件的瓶颈，可以采用"双重目标"法，即设计自己的生产代码与测试，使之大部分运行在标准PC上。但双重目标有自己的风险。开发系统中测试代码的信任度是建立在交付给目标以前的代码上。大多数双重目标风险是源于开发环境与目标环境之间的差异。这些差异包括对语言特性支持的改变量、不同编译器的bug、运行时库的差异、文件名差异，以及不同的字长等。由于这些风险，你会发现，在一个环境下能无错运行的代码，可能在另一个环境下出现测试错误。

不过，执行环境中潜在的差异不应成为阻碍采用双重目标方法的理由。相反，你可以在实现目标的路途中解决这些障碍。嵌入TDD周期在不牺牲优点的前提下，克服了挑战。

开发循环

当建立与测试循环只需几秒时间时，TDD是最有效的。这种方案为大多数程序员排除了在循环中使用目标硬件的情况。快速反馈的需求将TDD微循环与目标分离开，而运行在开发系统上。图5显示了一个TDD循环，它包含着双重目标的风险，提供了快速TDD反馈循环的好处。

表1中所列的各个阶段，预计可以在相应的阶段发现问题。例如，你会发现每个阶段都有助于找到这些问题。第1阶段会在你编程时给出快速反馈，确定代码做你想要做的事。第2阶段确保你的代码是在两种环境下编译。第3阶段确保代码在主处理器和目标处理器上的运行相同。评估硬件可能需要比目标更多的存储器，这样才能把测试代码和生产代码都装入地址空间。有时候，如果你有一个可靠的目标硬件，它有空间运行对单元的测试，也可以省略掉第3阶段。第4阶段是在目标硬件上运行测试。在第4阶段可以引入一些依赖于硬件的单元测试。第5阶段是看你的系统完全整合时，是否如其应该的那样运行。至少让第5阶段的某些部分自动运行，这是一种好的想法。采用TDD的团队会发现第1阶段中的巨大价值，可能不要实现全部各个阶段。

嵌入TDD循环并不能阻止所有问题，不过它应有助于在适当的阶段发现大多数刚刚产生的问题。你还应至少每个夜晚手动执行第2至第4阶段。连续的集成服务器(如Cruise Control或Jenkins)都可以观察你的源码库，在check-in后开始做建立工作。

TDD有助于确保你的代码做你想要做的事。如果不是这样，如何才能建立一个可靠的系统呢？它帮助你让代码在最开始时保持正确，它建立一个逐步测试的组件，帮助你维持代码的运行。你在发现、追踪和修改bug上要花掉相当多的时间。很多开发人员现在都用TDD来防止这些bug的出现。它基本上改变了你的编程方式。

TDD能快速地发现小的和大的逻辑错误，阻止bug的产生，并最终得到较少的bug。较少的bug也意味着较少的调试时间，以及较少的缺陷。当新代码危及一个约束或一个假设时，测试会告诉你。然后，有良