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使用测试驱动开发开发库的功能

现在我们已经将逻辑提取到 src/lib.rs 中并留下了参数在 src/main.rs 中收集和错误处理，编写测试要容易得多了解我们代码的核心功能。我们可以直接使用各种参数并检查返回值，而无需调用我们的二进制文件从命令行。

在本节中，我们将向minigrep程序使用测试驱动开发（TDD）流程，步骤如下：

编写一个失败的测试并运行它，以确保它失败的原因期望。
编写或修改刚好足以使新测试通过的代码。
重构您刚刚添加或更改的代码，并确保测试继续通过。
从第 1 步开始重复！

虽然 TDD 只是编写软件的众多方法之一，但它可以帮助驱动代码设计。在编写使测试通过的代码之前编写测试有助于在整个过程中保持较高的测试覆盖率。

我们将试驾实际执行的功能的实现在文件内容中搜索查询字符串，并生成一个与查询匹配的行。我们将在名为search.

因为我们不再需要它们，所以让我们删除println!来自 src/lib.rs 和 src/main.rs 的语句，我们用它来检查程序的行为。然后，在 src/lib.rs 中，我们将添加一个tests模块中，因为我们在第 11 章中。test 函数指定我们想要search函数：它将需要一个 query 和要搜索的文本，它将仅返回文本中包含查询。示例 12-15 显示了这个测试，它还不会编译。

This code does not compile! — 示例 12-15：为`search`我们希望拥有的功能

此测试搜索字符串"duct".我们正在搜索的文本是 3 行，其中只有一个包含"duct"（请注意，在左双引号告诉 Rust 不要在开头放置换行符）的内容。我们断言从这searchfunction 仅包含我们期望的行。

我们还无法运行此测试并看着它失败，因为测试没有 even compile：search函数尚不存在！符合 TDD 原则，我们将添加足够的代码来编译和运行测试添加search函数，该函数始终返回一个空的 vector，如示例 12-16 所示。然后测试应该编译并失败因为空向量与包含该行的向量不匹配"safe, fast, productive."

文件名： src/lib.rs


use std::error::Error;
use std::fs;

pub struct Config {
    pub query: String,
    pub file_path: String,
}

impl Config {
    pub fn build(args: &[String]) -> Result<Config, &'static str> {
        if args.len() < 3 {
            return Err("not enough arguments");
        }

        let query = args[1].clone();
        let file_path = args[2].clone();

        Ok(Config { query, file_path })
    }
}

pub fn run(config: Config) -> Result<(), Box<dyn Error>> {
    let contents = fs::read_to_string(config.file_path)?;

    Ok(())
}

pub fn search<'a>(query: &str, contents: &'a str) -> Vec<&'a str> {
    vec![]
}

#[cfg(test)]
mod tests {
    use super::*;

    #[test]
    fn one_result() {
        let query = "duct";
        let contents = "\
Rust:
safe, fast, productive.
Pick three.";

        assert_eq!(vec!["safe, fast, productive."], search(query, contents));
    }
}

示例 12-16：定义足够多的search函数，因此我们的测试将编译

请注意，我们需要定义一个显式的生命周期'a在search并将该生命周期与contents参数和 return 价值。回想一下第 10 章中，生命周期 parameters 指定哪个参数的生命周期与返回值。在这种情况下，我们指示返回的 vector 应包含引用参数的 slices 的 string 切片contents（而不是论点query).

换句话说，我们告诉 Rust 由search功能只要传递到search函数中的contents论点。这很重要！切片引用的数据需要有效，引用才有效;如果编译器假定我们正在进行字符串切片query而不是contents，它将进行安全检查错误。

如果我们忘记了 lifetime 注解并尝试编译这个函数，我们将收到此错误：


$ cargo build
   Compiling minigrep v0.1.0 (file:///projects/minigrep)
error[E0106]: missing lifetime specifier
  --> src/lib.rs:28:51
   |
28 | pub fn search(query: &str, contents: &str) -> Vec<&str> {
   |                      ----            ----         ^ expected named lifetime parameter
   |
   = help: this function's return type contains a borrowed value, but the signature does not say whether it is borrowed from `query` or `contents`
help: consider introducing a named lifetime parameter
   |
28 | pub fn search<'a>(query: &'a str, contents: &'a str) -> Vec<&'a str> {
   |              ++++         ++                 ++              ++

For more information about this error, try `rustc --explain E0106`.
error: could not compile `minigrep` (lib) due to 1 previous error

Rust 不可能知道我们需要两个参数中的哪一个，所以我们需要告诉它明确地。因为contents是包含我们所有文本的参数并且我们想要返回该文本中匹配的部分，我们知道contents是应使用 lifetime 连接到返回值的参数语法。

其他编程语言不需要你连接参数来返回值，但随着时间的推移，这种做法会变得更容易。你可以希望将此示例与“验证引用 with Lifetimes“ 部分在第 10 章中。

现在让我们运行测试：


$ cargo test
   Compiling minigrep v0.1.0 (file:///projects/minigrep)
    Finished `test` profile [unoptimized + debuginfo] target(s) in 0.97s
     Running unittests src/lib.rs (target/debug/deps/minigrep-9cd200e5fac0fc94)

running 1 test
test tests::one_result ... FAILED

failures:

---- tests::one_result stdout ----
thread 'tests::one_result' panicked at src/lib.rs:44:9:
assertion `left == right` failed
  left: ["safe, fast, productive."]
 right: []
note: run with `RUST_BACKTRACE=1` environment variable to display a backtrace


failures:
    tests::one_result

test result: FAILED. 0 passed; 1 failed; 0 ignored; 0 measured; 0 filtered out; finished in 0.00s

error: test failed, to rerun pass `--lib`

太好了，测试失败了，正如我们预期的那样。让我们通过测试吧！

编写代码以通过测试

目前，我们的测试失败，因为我们总是返回一个空 vector。修复并实施search，我们的程序需要遵循以下步骤：

遍历内容的每一行。
检查该行是否包含我们的查询字符串。
如果是，请将其添加到我们返回的值列表中。
如果没有，则什么都不做。
返回匹配的结果列表。

让我们完成每个步骤，从迭代行开始。

使用`lines`方法

Rust 有一个有用的方法来处理字符串的逐行迭代，命名方便lines，其工作原理如图 12-17 所示。请注意，这还不会编译。

这linesmethod 返回一个迭代器。我们将在第 13 章中深入讨论迭代器，但请记住，您是这样看到的在示例 3-5 中使用迭代器，其中我们使用了for循环，以对集合中的每个项目运行一些代码。

在每一行中搜索查询

接下来，我们将检查当前行是否包含我们的查询字符串。幸运的是，字符串有一个名为contains这样做我们！添加对contains方法中的search函数，如示例 12-18.请注意，这仍然不会编译。

目前，我们正在构建功能。为了让代码进行编译，我们需要从 body 返回一个值，正如我们在函数中指示的那样签名。

存储匹配行

要完成这个功能，我们需要一种方法来存储我们想要的匹配行返回。为此，我们可以在forloop 和调用push方法来存储line在向量中。在for圈我们返回 vector，如示例 12-19 所示。

文件名： src/lib.rs


use std::error::Error;
use std::fs;

pub struct Config {
    pub query: String,
    pub file_path: String,
}

impl Config {
    pub fn build(args: &[String]) -> Result<Config, &'static str> {
        if args.len() < 3 {
            return Err("not enough arguments");
        }

        let query = args[1].clone();
        let file_path = args[2].clone();

        Ok(Config { query, file_path })
    }
}

pub fn run(config: Config) -> Result<(), Box<dyn Error>> {
    let contents = fs::read_to_string(config.file_path)?;

    Ok(())
}

pub fn search<'a>(query: &str, contents: &'a str) -> Vec<&'a str> {
    let mut results = Vec::new();

    for line in contents.lines() {
        if line.contains(query) {
            results.push(line);
        }
    }

    results
}

#[cfg(test)]
mod tests {
    use super::*;

    #[test]
    fn one_result() {
        let query = "duct";
        let contents = "\
Rust:
safe, fast, productive.
Pick three.";

        assert_eq!(vec!["safe, fast, productive."], search(query, contents));
    }
}

示例 12-19：存储匹配的行，以便我们可以返回它们

现在，searchfunction 应仅返回包含query, 我们的测试应该会通过。让我们运行测试：


$ cargo test
   Compiling minigrep v0.1.0 (file:///projects/minigrep)
    Finished `test` profile [unoptimized + debuginfo] target(s) in 1.22s
     Running unittests src/lib.rs (target/debug/deps/minigrep-9cd200e5fac0fc94)

running 1 test
test tests::one_result ... ok

test result: ok. 1 passed; 0 failed; 0 ignored; 0 measured; 0 filtered out; finished in 0.00s

     Running unittests src/main.rs (target/debug/deps/minigrep-9cd200e5fac0fc94)

running 0 tests

test result: ok. 0 passed; 0 failed; 0 ignored; 0 measured; 0 filtered out; finished in 0.00s

   Doc-tests minigrep

running 0 tests

test result: ok. 0 passed; 0 failed; 0 ignored; 0 measured; 0 filtered out; finished in 0.00s

我们的测试通过了，所以我们知道它有效！

此时，我们可以考虑重构实现 search 函数，同时保持测试传递到保持相同的功能。search 函数里的代码还不错，但它没有利用迭代器的一些有用功能。我们将返回第 13 章中的这个例子，其中我们将详细探讨迭代器，并了解如何改进它。

使用`search`函数中的`run`功能

现在，search函数正在运行并经过测试，我们需要调用search从我们的run功能。我们需要将config.queryvalue 和contents那run从文件读取到search功能。然后run将打印从search:

文件名： src/lib.rs


use std::error::Error;
use std::fs;

pub struct Config {
    pub query: String,
    pub file_path: String,
}

impl Config {
    pub fn build(args: &[String]) -> Result<Config, &'static str> {
        if args.len() < 3 {
            return Err("not enough arguments");
        }

        let query = args[1].clone();
        let file_path = args[2].clone();

        Ok(Config { query, file_path })
    }
}

pub fn run(config: Config) -> Result<(), Box<dyn Error>> {
    let contents = fs::read_to_string(config.file_path)?;

    for line in search(&config.query, &contents) {
        println!("{line}");
    }

    Ok(())
}

pub fn search<'a>(query: &str, contents: &'a str) -> Vec<&'a str> {
    let mut results = Vec::new();

    for line in contents.lines() {
        if line.contains(query) {
            results.push(line);
        }
    }

    results
}

#[cfg(test)]
mod tests {
    use super::*;

    #[test]
    fn one_result() {
        let query = "duct";
        let contents = "\
Rust:
safe, fast, productive.
Pick three.";

        assert_eq!(vec!["safe, fast, productive."], search(query, contents));
    }
}

我们仍在使用forloop 返回每行search并打印它。

现在整个程序应该可以工作了！让我们试一试，首先使用一个词应该正好返回艾米莉·狄金森（Emily Dickinson）诗中的一行：frog。


$ cargo run -- frog poem.txt
   Compiling minigrep v0.1.0 (file:///projects/minigrep)
    Finished `dev` profile [unoptimized + debuginfo] target(s) in 0.38s
     Running `target/debug/minigrep frog poem.txt`
How public, like a frog

凉！现在让我们尝试一个匹配多行的单词，例如 body：


$ cargo run -- body poem.txt
   Compiling minigrep v0.1.0 (file:///projects/minigrep)
    Finished `dev` profile [unoptimized + debuginfo] target(s) in 0.0s
     Running `target/debug/minigrep body poem.txt`
I'm nobody! Who are you?
Are you nobody, too?
How dreary to be somebody!

最后，让我们确保在搜索诗中任何位置都没有的单词，例如 monomorphization：


$ cargo run -- monomorphization poem.txt
   Compiling minigrep v0.1.0 (file:///projects/minigrep)
    Finished `dev` profile [unoptimized + debuginfo] target(s) in 0.0s
     Running `target/debug/minigrep monomorphization poem.txt`

非常好！我们已经构建了自己的经典工具的迷你版本，并学到了很多东西了解如何构建应用程序。我们还了解了一些关于文件输入的知识以及 output、lifetimes、testing 和 command line 解析。

为了完善这个项目，我们将简要演示如何使用环境变量和如何打印为标准错误，这两者都是在编写命令行程序时很有用。

Rust 编程语言