[prog.c++14] Шаблоны против копипасты-5: variadic templates упрощают написание unit-тестов

В процессе развития одной библиотеки появилось время написать unit-тесты. Библиотека представляет из себя сборище классов, экземпляры которых используются в качестве MQ-шных сообщений. В качестве формата данных -- JSON. Нужно проверить правильно ли происходи сериализация и десериализация каждого типа сообщения.

Если использовать тупой метод грубой силы, то получилось бы что-то вроде (названия типов и полей искажены):

TEST_CASE( "initiate_action pack/unpack", "initiate_action" ) {    const std::vector< int > variants{ 32 };    msg_ns::initiate_action n1;    n1.m_action_id = "1";    n1.m_actor_host = "localhost";    n1.m_action_strategy = msg_ns::SIMPLE_STRATEGY;    n1.m_duration = 123;    n1.m_retries = 5;    n1.m_attempt_timeout = 20;    n1.m_attempt_pause = 300;    n1.m_variants = variants;    string n1_str = to_json( n1 );    auto n2 = from_json< msg_ns::initiate_action >( n1_str );    REQUIRE( n1.m_action_id == n2.m_action_id );    REQUIRE( n1.m_actor_host == n2.m_actor_host );    REQUIRE( n1.m_action_strategy == n2.m_action_strategy );    REQUIRE( n1.m_duration == n2.m_duration );    REQUIRE( n1.m_retries == n2.m_retries );    REQUIRE( n1.m_attempt_timeout == n2.m_attempt_timeout );    REQUIRE( n1.m_attempt_pause == n2.m_attempt_pause );    REQUIRE( n1.m_variants == n2.m_variants );    string n2_str = to_json( n2 );    REQUIRE( n1_str == n2_str ); } TEST_CASE( "initiate_action_ack pack/unpack", "initiate_action_ack" ) {    msg_ns::initiate_action_ack n1;    n1.m_actor_id = 1;    string n1_str = to_json( n1 );    auto n2 = from_json< msg_ns::initiate_action_ack >( n1_str );    REQUIRE( n1.m_actor_id == n2.m_actor_id );    string n2_str = to_json( n2 );    REQUIRE( n1_str == n2_str ); }

Очевидно, что писать такие процедуры с кучей копипасты очень не хочется. Поэтому, проделав несколько итераций в итоге пришел вот к такому варианту на базе variadic templates:

TEST_CASE( "initiate_action pack/unpack", "initiate_action" ) {    using T = msg_ns::initiate_action;    const std::vector< int > variants{ 32 };    do_test< T >(       &T::m_action_id, "1",       &T::m_actor_host, "localhost",       &T::m_action_strategy, msg_ns::SIMPLE_STRATEGY,       &T::m_duration, 123,       &T::m_retries, 5,       &T::m_attempt_timeout, 20,       &T::m_attempt_pause, 300,       &T::m_variants, variants ); } TEST_CASE( "initiate_action_ack pack/unpack", "initiate_action_ack" ) {    using T = msg_ns::initiate_action_ack;    do_test< T >( &T::m_actor_id, 1 ); }

Вся магия скрывается в шаблонной функции do_test. Эта функция получает на вход последовательность пар значений (указатель на поле, значение поля). После чего конструирует объект заданного типа, инициализирует его поля используя переданную ей последовательность. Ну и выполняет логику теста.

Реализация этой шаблонной магии выглядит так:

template< typename T > void fill_fields( T & ) {} template< typename T, typename F, typename V, typename... PAIRS > void fill_fields( T & o, F f, const V v, PAIRS &&... pairs ) {    o.*f = v;    fill_fields( o, std::forward<PAIRS>(pairs)... ); } template< typename T > void compare_fields( const T & ) {} template< typename T, typename F, typename V, typename... PAIRS > void compare_fields( const T & o, F f, const V v, PAIRS &&... pairs ) {    REQUIRE( o.*f == v );    compare_fields( o, std::forward<PAIRS>(pairs)... ); } template< typename T, typename... PAIRS > void do_test( PAIRS &&... pairs ) {    T n1;    fill_fields( n1, std::forward<PAIRS>(pairs)... );    string n1_str = to_json( n1 );    auto n2 = from_json< T >( n1_str );    compare_fields( n2, std::forward<PAIRS>(pairs)... );    string n2_str = to_json( n2 );    REQUIRE( n1_str == n2_str ); }

Аналогичного эффекта можно было бы достичь и с использованием макросов с переменным количеством параметров. Но макросы я не очень люблю. Да и в случае с шаблонами компилятор более вменяемую диагностику выдает в случае чего.

PS. В качестве библиотеки для unit-тестирования используется отличная штука под названием Catch.

PPS. У меня уже целая серия постов "Шаблоны против копипасты" образовалась. Предыдущая часть здесь.