M24-IVT-4 Ivanova Anna

.gitignore

@@ -0,0 +1,4 @@
+build/
+.vscode/
+googletest/
+benchmark/

05_hw/CMakeLists.txt

@@ -1,7 +1,21 @@
 cmake_minimum_required(VERSION 3.10)
 project(stack)
 
-add_library(stack stack.c)
+set(GOOGLETEST_VERSION 1.15.2)
+enable_testing()
+add_subdirectory(googletest)
+include_directories(googletest/include)
 
-add_executable(main main.c)
-target_link_libraries(main stack)
+add_library(stack stack.cpp)
+add_executable(tests tests.cpp)
+target_link_libraries(tests PRIVATE gtest stack)
+
+set(BENCHMARK_ENABLE_TESTING OFF)
+add_subdirectory(benchmark)
+include_directories(benchmark/include)
+
+add_executable(benchmark benchmark.cpp)
+target_link_libraries(bench PRIVATE benchmark::benchmark stack)
+
+add_executable(main main.cpp)
+target_link_libraries(main stack)

05_hw/benchmark.cpp

@@ -0,0 +1,61 @@
+#include <benchmark/benchmark.h>
+#include "stack.h" 
+
+class StackBench : public benchmark::Fixture
+{
+  // Метод, который выполняется перед каждым бенчмарком
+  void SetUp(::benchmark::State& state)
+  {
+    stack = new Stack(); // Создаем новый экземпляр стека
+  }
+
+  // Метод, который выполняется после каждого бенчмарка
+  void TearDown(::benchmark::State& state)
+  {
+    delete stack; // Удаляем стек, освобождая память
+  }
+
+public:
+  Stack* stack; // Указатель на стек, который будет использоваться в бенчмарках
+};
+
+// Определяем бенчмарк для измерения времени выполнения операции добавления элементов в стек
+BENCHMARK_DEFINE_F(StackBench, PushBench)(benchmark::State& st)
+{
+  for (auto _ : st) // Цикл для повторного выполнения теста
+  {
+    for(int i = 0; i < st.range(0); i++) // Внутренний цикл для добавления элементов в стек
+      push(stack, i); // Добавляем элемент i в стек
+  }
+}
+
+// Определяем бенчмарк для измерения времени выполнения операции удаления элементов из стека
+BENCHMARK_DEFINE_F(StackBench, PopBench)(benchmark::State& st)
+{
+  for(int i = 0; i < st.range(0); i++) // Сначала заполняем стек элементами
+    push(stack, i); // Добавляем элемент i в стек
+
+  for (auto _ : st) // Цикл для повторного выполнения теста
+  {
+    for(int i = 0; i < st.range(0); i++) // Внутренний цикл для удаления элементов из стека
+      pop(stack); // Удаляем верхний элемент из стека
+  }
+}
+
+// Регистрируем бенчмарки с различными аргументами (размером стека)
+BENCHMARK_REGISTER_F(StackBench, PushBench)
+    ->Arg(100)       // Размер стека 100
+    ->Arg(1000)      // Размер стека 1000
+    ->Arg(10000)     // Размер стека 10000
+    ->Arg(100000)    // Размер стека 100000
+    ->Arg(1000000);  // Размер стека 1000000
+
+// Регистрируем бенчмарк для удаления элементов с теми же аргументами
+BENCHMARK_REGISTER_F(StackBench, PopBench)
+    ->Arg(100)       
+    ->Arg(1000)      
+    ->Arg(10000)     
+    ->Arg(100000)    
+    ->Arg(1000000);
+
+BENCHMARK_MAIN();

05_hw/stack.c

@@ -21,6 +21,7 @@ void destroyStack(Stack* stack) {
         current = current->next;
 	    free(tmp);
     }
+    stack->top = NULL;
 }
 
 void push(Stack* stack, int data) {
@@ -30,8 +31,13 @@ void push(Stack* stack, int data) {
 }
 
 void pop(Stack* stack) {
+    if (stack->top == NULL) {
+           printf("Stack is empty, cannot pop.\n");
+           return;
+       }
     Node* temp = stack->top;
     stack->top = stack->top->next;
+    free(temp);
 }
 
 Node* searchByValue(Stack* stack, int value) {
@@ -40,6 +46,7 @@ Node* searchByValue(Stack* stack, int value) {
         if (current->data == value) {
             return current;
         }
+        current = current->next;
     }
     return NULL;
 }
@@ -72,7 +79,6 @@ void traverseStack(Stack* stack) {
 }
 
 bool isEmpty(Stack* stack) {
-    free(stack->top);
     return stack->top == NULL;
 }
 

05_hw/tests.cpp

@@ -0,0 +1,131 @@
+#include <gtest/gtest.h>
+#include "stack.h"
+
+using namespace std;
+
+class StackTest : public testing::Test
+{
+  // Метод, который выполняется перед каждым тестом
+  void SetUp() override
+  {
+    stack = new Stack(); // Создаем новый экземпляр стека
+  }
+
+  // Метод, который выполняется после каждого теста
+  void TearDown() override {
+    delete stack; // Удаляем стек, освобождая память
+  }
+
+  public:
+    Stack* stack; // Указатель на стек, который будет использоваться в тестах
+};
+
+// Тест на проверку, что стек пустой
+TEST_F(StackTest, isEmptyTest)
+{
+  ASSERT_EQ(isEmpty(stack), true); // Проверяем, что isEmpty возвращает true
+}
+
+// Тест на получение верхнего элемента стека
+TEST_F(StackTest, getTopTest)
+{
+  ASSERT_EQ(getTop(stack), nullptr); // Проверяем, что верхний элемент равен nullptr (стек пуст)
+}
+
+// Тест на добавление элементов в стек
+TEST_F(StackTest, PushTest)
+{
+  push(stack, 3); // Добавляем элемент 3
+  push(stack, 5); // Добавляем элемент 5
+  ASSERT_EQ(getTop(stack)->data, 5); // Проверяем, что верхний элемент равен 5
+}
+
+// Тест на удаление элемента из стека
+TEST_F(StackTest, PopTest)
+{
+  push(stack, 3); // Добавляем элемент 3
+  pop(stack);     // Удаляем верхний элемент
+  ASSERT_EQ(getTop(stack), nullptr); // Проверяем, что стек пустой (nullptr)
+}
+
+// Тест на попытку удалить элемент из пустого стека
+TEST_F(StackTest, EmptyPopTest)
+{
+  pop(stack); // Пытаемся удалить элемент из пустого стека
+  ASSERT_EQ(getTop(stack), nullptr); // Проверяем, что стек все еще пустой
+}
+
+// Тест на уничтожение стека
+TEST_F(StackTest, destroyStackTest)
+{
+  push(stack, 3);   // Добавляем элементы в стек
+  push(stack, 5);
+  push(stack, 15);
+
+  destroyStack(stack); // Уничтожаем стек
+
+  ASSERT_EQ(getTop(stack), nullptr); // Проверяем, что стек пустой (nullptr)
+}
+
+// Тест на поиск элемента по значению
+TEST_F(StackTest, searchByValueTest)
+{
+  push(stack, 3);
+  push(stack, 5);
+  push(stack, 15);
+
+  ASSERT_EQ(searchByValue(stack, 5)->data, 5); // Проверяем, что найденный элемент равен 5
+}
+
+// Тест на поиск элемента по значению (не найдено)
+TEST_F(StackTest, searchByValueInvTest)
+{
+  ASSERT_EQ(searchByValue(stack, 5), nullptr); // Проверяем, что поиск возвращает nullptr (не найдено)
+}
+
+// Тест на поиск элемента по индексу
+TEST_F(StackTest, searchByIndexTest)
+{
+  push(stack, 3);
+  push(stack, 5);
+  push(stack, 15);
+
+  ASSERT_EQ(searchByIndex(stack, 1)->data, 5); // Проверяем, что элемент с индексом 1 равен 5
+}
+
+// Тест на поиск элемента по индексу (не найдено)
+TEST_F(StackTest, searchByIndexInvTest)
+{
+  ASSERT_EQ(searchByIndex(stack, 1), nullptr); // Проверяем, что поиск возвращает nullptr (не найдено)
+}
+
+// Тест на обход стека и вывод его элементов
+TEST_F(StackTest, traverseStackTest) {
+  testing::internal::CaptureStdout(); // Захватываем стандартный вывод
+
+  push(stack, 3);
+  push(stack, 5);
+  push(stack, 15);
+
+  traverseStack(stack); // Обходим стек и выводим элементы
+
+  std::string str = testing::internal::GetCapturedStdout(); // Получаем захваченный вывод
+  EXPECT_EQ("Stack elements: 15 5 3 \n", str); // Проверяем правильность вывода
+}
+
+// Тест на обход пустого стека
+TEST_F(StackTest, traverseStackEmptyTest) {
+  testing::internal::CaptureStdout(); // Захватываем стандартный вывод
+
+  traverseStack(stack); // Обходим пустой стек
+
+  std::string str = testing::internal::GetCapturedStdout(); // Получаем захваченный вывод
+  EXPECT_EQ("Stack elements: \n", str); // Проверяем правильность вывода для пустого стека
+}
+
+int main(int argc, char **argv)
+{
+  ::testing::InitGoogleTest(&argc, argv); // Инициализируем Google Test
+
+  return RUN_ALL_TESTS(); // Запускаем все тесты и возвращаем результат
+}