GoogleMock如何按顺序匹配重复调用？编译错误解析

问题背景 #

我在使用GoogleMock编写单元测试时，遇到了重复调用按逆序匹配的问题，同时尝试绑定序列时出现编译错误。

初始测试代码如下：

TEST_F(at_operator_selection_tests, select_operators_selects_operator_with_best_signal)
{
    // arrange
    InSequence s;

    // 预期exp#1
    EXPECT_CALL(_at_protocol_mock, select_operator(_,_)).WillOnce(Return(true));
    // 此处省略其他预期

    // 预期exp#2
    EXPECT_CALL(_at_protocol_mock, select_operator(_,_)).WillOnce(Return(true));
    // 此处省略其他预期

    _at_protocol_mock.select_operator(some_var, another_var); // 匹配exp#2
    _at_protocol_mock.select_operator(some_var, another_var); // 再次匹配已饱和的exp#2
}        

根据GoogleMock的规则，相同签名的预期会按逆序匹配，导致exp#1永远不会被触发，exp#2被重复调用直至饱和。

改用Times(2)的方式虽然能解决重复调用问题，但在存在其他交错预期的场景下，无法清晰表达“第一次调用对应A逻辑，第二次对应B逻辑”的意图：

TEST_F(at_operator_selection_tests, select_operators_selects_operator_with_best_signal)
{
    // arrange
    InSequence s;

    // 合并为一个预期，无法区分两次调用的不同逻辑
    EXPECT_CALL(_at_protocol_mock, select_operator(_,_)).Times(2).WillOnce(Return(true));
    // 此处省略其他预期

    _at_protocol_mock.select_operator(some_var, another_var);
    _at_protocol_mock.select_operator(some_var, another_var);
}  

尝试手动绑定序列时出现编译错误：

TEST_F(at_operator_selection_tests, select_operators_selects_operator_with_best_signal)
{
    // arrange
    InSequence s;

    // 预期exp#1 - 编译错误位置
    EXPECT_CALL(_at_protocol_mock, select_operator(_,_)).Times(1).WillOnce(Return(true)).InSequence(s);
    // 此处省略其他预期

    // 预期exp#2
    EXPECT_CALL(_at_protocol_mock, select_operator(_,_)).Times(1).WillOnce(Return(true)).InSequence(s);
    // 此处省略其他预期

    _at_protocol_mock.select_operator(some_var, another_var);
    _at_protocol_mock.select_operator(some_var, another_var);
 }

错误信息：

/home/bp/dev/iobox/firmware/unit_tests/source/valinso/modules/at/operator_selection_tests.cpp:216:104: error: no matching function for call to ‘testing::internal::TypedExpectation<bool(const etl::string<40>&, unsigned char)>::InSequence(testing::InSequence&)’
  216 |         EXPECT_CALL(_at_protocol_mock, select_operator(_,_)).Times(1).WillOnce(Return(true)).InSequence(s);

需求：实现第一次调用匹配exp#2，第二次匹配exp#1的顺序匹配，并理解编译错误的原因。

编译错误原因 #

你混淆了InSequence和Sequence的用法：

• InSequence是一个作用域对象，它会让其作用域内所有后续的EXPECT_CALL自动按顺序执行，不需要显式调用.InSequence()方法。
• .InSequence()方法需要接收的是Sequence对象（而非InSequence对象），Sequence是用来手动分组预期到特定序列的工具。

你的代码中用InSequence对象作为.InSequence()的参数，导致类型不匹配，触发编译错误。

解决方案 #

要实现相同签名调用的顺序匹配，有两种可靠方法：

方法1：使用Sequence对象手动绑定预期 #

定义Sequence对象，然后将每个预期绑定到该序列，强制按声明顺序匹配：

TEST_F(at_operator_selection_tests, select_operators_selects_operator_with_best_signal)
{
    // arrange
    Sequence seq;

    // 预期exp#1 - 第二个被匹配
    EXPECT_CALL(_at_protocol_mock, select_operator(_,_))
        .Times(1)
        .WillOnce(Return(true))
        .InSequence(seq);
    // 此处省略其他预期

    // 预期exp#2 - 第一个被匹配
    EXPECT_CALL(_at_protocol_mock, select_operator(_,_))
        .Times(1)
        .WillOnce(Return(true))
        .InSequence(seq);
    // 此处省略其他预期

    _at_protocol_mock.select_operator(some_var, another_var); // 匹配exp#2
    _at_protocol_mock.select_operator(some_var, another_var); // 匹配exp#1
}

Sequence会严格按照预期绑定的顺序匹配调用，即使签名相同，也会按声明顺序触发。

方法2：利用InSequence作用域调整预期顺序 #

如果不需要跨作用域的序列控制，可以用InSequence作用域，同时调整预期的声明顺序（因为你需要第一次调用匹配exp#2，所以先声明exp#2）：

TEST_F(at_operator_selection_tests, select_operators_selects_operator_with_best_signal)
{
    // arrange
    InSequence s;

    // 先声明exp#2 - 第一个被匹配
    EXPECT_CALL(_at_protocol_mock, select_operator(_,_)).WillOnce(Return(true));
    // 此处省略其他预期

    // 再声明exp#1 - 第二个被匹配
    EXPECT_CALL(_at_protocol_mock, select_operator(_,_)).WillOnce(Return(true));
    // 此处省略其他预期

    _at_protocol_mock.select_operator(some_var, another_var); // 匹配exp#2
    _at_protocol_mock.select_operator(some_var, another_var); // 匹配exp#1
}

注意：InSequence作用域内的预期会按声明顺序匹配，而GoogleMock默认的逆序匹配规则仅在无序列约束时生效。当有InSequence或Sequence约束时，会优先遵循序列顺序。

关键总结 #

• GoogleMock默认对相同签名的预期采用逆序匹配，无序列约束时，最后声明的预期会被优先匹配。
• InSequence是作用域自动序列，Sequence是手动绑定序列，两者用法不同，不要混淆。
• 要实现顺序匹配相同调用，要么用Sequence手动绑定，要么用InSequence作用域并调整预期声明顺序。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者bas