\chapter{CppUnit による単体テスト} \label{chapter:unittest}
ここでは一般的なテスト駆動開発のフレームワークの例として CppUnit の紹介と、
過去に CppUnit を用いて行われた Cerium の単体テストについて述べる。

\section{CppUnit}
CppUnit は、xUnit と呼ばれる、単体テストを自動化するテスティング
フレームワークの内の一つで C++ 用に開発されている。
CppUnit の特徴はテストケースを増やすことが容易であり、1 つの事象に対して
様々なテストケースを同時にテストする事ができる。また、羅列したテストケースは
一括で実行、結果の表示ができる。(図\ref{fig:cpptest})

\begin{figure}[h]
\includegraphics[scale=0.6]{images/test_example.pdf}
\caption{CppUnitTest}
\label{fig:cpptest}
\end{figure}

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\section{CppUnit によるゲームプログラムの単体テスト}
我々は過去に CppUnit を用いてゲームプログラムの単体テストを行なっている。
このテストでは Cerium のオブジェクト管理システムである SceneGraph
(\ref{sec:scenegraph}節) を用い、3 つの SceneGraph ノードを持つオブジェクトの
テストを行った。このオブジェクトは本体の他に左右にパーツを 1 つずつ持つ。
本体を tree の root として左右のパーツがその子供になっている。
(図\ref{fig:boss1}) 

\begin{figure}[htbp]
\includegraphics[scale=0.8]{images/boss1_SG.pdf}
\caption{boss1}
\label{fig:boss1}
\end{figure}

この boss1 は右に一定速度で移動し、画面上の適当な位置に来ると State パターン
により左方向への移動に状態が遷移する、簡単なゲームの例題となっている。

\begin{verbatim}
static void
boss1_move_right(SceneGraphPtr node, int screen_w, int screen_h) {
  node->xyz[0] += node->stack_xyz[0];
  if(node->xyz[0] > screen_w-280) {
    node->set_move_collision(boss1_move_left, boss1_collision);
  }
}

static void
boss1_move_left(SceneGraphPtr node, int screen_w, int screen_h) {
  node->xyz[0] -= node->stack_xyz[0];
  if(node->xyz[0] < 280) {
     node->set_move_collision(boss1_move_right, boss1_collision);
  }
}
\end{verbatim}

このテストでは root のアドレスを取得し、そこから tree を辿って
各オブジェクトの座標を取得し、その初期化が正しいか、状態遷移において正しい
値を保持しているか調べた。

\begin{verbatim}
void
sgTest::rootTest() {
  test_init();

  sg_root->print_member();
  CPPUNIT_ASSERT_EQUAL((float)width/2, sg_root->xyz[0]);
  CPPUNIT_ASSERT_EQUAL(0.0f, sg_root->xyz[1]);
  CPPUNIT_ASSERT_EQUAL(-100.0f, sg_root->xyz[2]);
}

void
sgTest::childTest() {
  while (sg_root) {
    if(sg_root->children != NULL) {
      sg_root->children->print_member();
...
      sg_root = sg_root->children;
    } else if(sg_root->brother != NULL) {
      sg_root->brother->print_member();
      CPPUNIT_ASSERT_EQUAL(0.0f, sg_root->brother->xyz[0]);
...
      sg_root = sg_root->brother;
    } else {
        ...
\end{verbatim}

このテストの結果、全てのオブジェクトの初期位置と状態遷移した値が正しいことが
分かった。しかし、ここで行った単体テストはゲームにおける、ある一瞬の値の正誤
しか調べることができない。ゲームプログラムは時間の経過と共にオブジェクトの
パラメータが常に変化するため、こうした一般的な単体テストではゲームのバグを
発見するのは難しい。