使用dlsym()來mock已經完成code的單元測試中的系統調用------鏈接期墊片(link seam)

最近，在給公司的一些模塊添加單元測試，金主們要求項目中分支的覆蓋率達到80%，經過一段時間的工作，添加了很多的測試用例，但是分支覆蓋率還是不理想，主要原因主要是：

1. 單元中涉及好多的分支都是對一些系統調用不用返回值的處理，比如下面的幾個例子.我們知道這些系統調用正常來說很少會，也比較困難出現異常，在寫test cases時就比較困難;

int ready = epoll_wait(...);
if(-1 == ready){
	//dosomrthing
}else{
	//dosomrthing
}

int confd = connect(...);
if(-1 == confd){
	//dosomrthing
}else{
	//dosomething
}

2. 另外一個原因是，代碼已經完成了，我們不可能爲了寫單元測試方便再去修改源碼，或者增加宏開關，不符合開發流程。

那麼如何已完成coding的模塊中，既可以使用我們mock的系統調用，也可以使用系統調用呢。

• dlsym()- obtain address of a symbol in a shared object or executable,即獲取動態庫或者可執行程序中的函數地址或者變量的地址。

  #include <dlfcn.h>

  void *dlsym(void *handle, const char *symbol);

  Link with -ldl.

該函數有兩個參數，一個是句柄，另外一個是符號的字符串名稱，其中，對於第一個參數有兩個特殊的僞句柄，含義如下：

1. RTLD_DEFAULT：

使用默認共享庫搜索順序查找所需符號的第一個匹配項。
搜索將在可執行文件及其依賴項中包括全局符號，以及帶有RTLD_GLOBAL標誌動態加載的共享庫中的符號。

2. RTLD_NEXT：

在當前對象之後的搜索順序中找到所需符號的下一個匹配項。

如果，我當前源文件提供了一個與系統庫同名的函數，比如我源文件中實現了同名同參的int connect(…)函數，鏈接器優先鏈接我自定義實現的這個connect接口，如果沒有，那就是NEXTconnect，當然就是系統中的connect()了。

實例：

static int kEpollWaitCounter = 0;

//與系統調用同類型的函數指針
typedef int(*epoll_wait_func_t)(int epfd, struct epoll_event *events,int maxevents, int timeout);

//使用dlsym，將系統調用epoll_wait的符號地址取到保留下來 句柄爲RTLD_NEXT
epoll_wait_func_t epoll_wait_func = reinterpret_cast<epoll_wait_func_t>(dlsym(RTLD_NEXT,"epoll_wait"));

//這裏是我們mock epoll_wait自定義的一個同符號的函數，寫在我們的單元測試的cpp中
extern "C" int epoll_wait(int epfd, struct epoll_event *events,int maxevents, int timeout){
  if(0 == kEpollWaitCounter){
    ++kEpollWaitCounter;
    return -1;    //這裏返回我麼期望返回的值即可
  }
  return epoll_wait_func(epfd,events,maxevents,timeout); //這裏正常調用系統中的epoll_wait
}

總結：

1. dlsym以及RTLD_NEXT僞句柄用來保留系統中真真正正的系統調用符號地址；
2. mock的函數中邏輯可以根據我們測試用例來設計；
3. 鏈接器在鏈接時優先鏈接當前我們自定義實現的同符號的函數。