如何在Catch2中生成多组Section的笛卡尔积？

你的问题核心在于：Catch2的平级SECTION是独立执行分支的，不会自动跨组生成笛卡尔积。要实现你期望的多组SECTION组合执行，有两种常用方案：

方案一：嵌套SECTION结构 #

利用Catch2的SECTION嵌套特性，将第二组SECTION放入第一组的每个SECTION内部，这样外层每个分支都会触发内层所有分支的执行，自然生成笛卡尔积：

#include <catch2/catch_test_macros.hpp>
#include <iostream>

TEST_CASE("Section showcase") {
    SECTION("A1") {
        std::cout << "A1 ";
        
        SECTION("B1") {
            std::cout << "some intermedite code B1\n";
        }    
        SECTION("B2") {
            std::cout << "some intermedite code B2\n";
        }
    }   
    SECTION("A2") {
        std::cout << "A2 ";
        
        SECTION("B1") {
            std::cout << "some intermedite code B1\n";
        }    
        SECTION("B2") {
            std::cout << "some intermedite code B2\n";
        }
    }
}

这种方式直观，但如果选项数量较多，会导致代码重复。

方案二：使用GENERATE宏生成组合 #

对于选项较多的场景，推荐用Catch2的GENERATE宏（Catch2 v3支持更便捷的组合生成），直接定义所有可能的组合或通过范围自动生成笛卡尔积：

方式1：手动定义所有组合 #

#include <catch2/catch_test_macros.hpp>
#include <iostream>
#include <utility>

TEST_CASE("Section showcase with generate") {
    auto [a_part, b_part] = GENERATE(
        std::make_pair("A1 ", "B1"),
        std::make_pair("A1 ", "B2"),
        std::make_pair("A2 ", "B1"),
        std::make_pair("A2 ", "B2")
    );

    std::cout << a_part << "some intermedite code " << b_part << '\n';
}

方式2：通过范围自动生成组合（Catch2 v3+） #

#include <catch2/catch_test_macros.hpp>
#include <catch2/generators/catch_generators.hpp>
#include <iostream>
#include <vector>

TEST_CASE("Section showcase with combination generators") {
    std::vector<std::string> a_options = {"A1 ", "A2 "};
    std::vector<std::string> b_options = {"B1", "B2"};

    auto a_part = GENERATE(from_range(a_options));
    auto b_part = GENERATE(from_range(b_options));

    std::cout << a_part << "some intermedite code " << b_part << '\n';
}

GENERATE会自动遍历所有可能的参数组合，输出你期望的笛卡尔积结果，同时避免代码重复。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Stein