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[platform/upstream/gtest.git] / docs / gmock_for_dummies.md
1 # gMock for Dummies
2
3 ## What Is gMock?
4
5 When you write a prototype or test, often it's not feasible or wise to rely on
6 real objects entirely. A **mock object** implements the same interface as a real
7 object (so it can be used as one), but lets you specify at run time how it will
8 be used and what it should do (which methods will be called? in which order? how
9 many times? with what arguments? what will they return? etc).
10
11 It is easy to confuse the term *fake objects* with mock objects. Fakes and mocks
12 actually mean very different things in the Test-Driven Development (TDD)
13 community:
14
15 *   **Fake** objects have working implementations, but usually take some
16     shortcut (perhaps to make the operations less expensive), which makes them
17     not suitable for production. An in-memory file system would be an example of
18     a fake.
19 *   **Mocks** are objects pre-programmed with *expectations*, which form a
20     specification of the calls they are expected to receive.
21
22 If all this seems too abstract for you, don't worry - the most important thing
23 to remember is that a mock allows you to check the *interaction* between itself
24 and code that uses it. The difference between fakes and mocks shall become much
25 clearer once you start to use mocks.
26
27 **gMock** is a library (sometimes we also call it a "framework" to make it sound
28 cool) for creating mock classes and using them. It does to C++ what
29 jMock/EasyMock does to Java (well, more or less).
30
31 When using gMock,
32
33 1.  first, you use some simple macros to describe the interface you want to
34     mock, and they will expand to the implementation of your mock class;
35 2.  next, you create some mock objects and specify its expectations and behavior
36     using an intuitive syntax;
37 3.  then you exercise code that uses the mock objects. gMock will catch any
38     violation to the expectations as soon as it arises.
39
40 ## Why gMock?
41
42 While mock objects help you remove unnecessary dependencies in tests and make
43 them fast and reliable, using mocks manually in C++ is *hard*:
44
45 *   Someone has to implement the mocks. The job is usually tedious and
46     error-prone. No wonder people go great distance to avoid it.
47 *   The quality of those manually written mocks is a bit, uh, unpredictable. You
48     may see some really polished ones, but you may also see some that were
49     hacked up in a hurry and have all sorts of ad hoc restrictions.
50 *   The knowledge you gained from using one mock doesn't transfer to the next
51     one.
52
53 In contrast, Java and Python programmers have some fine mock frameworks (jMock,
54 EasyMock, etc), which automate the creation of mocks. As a result, mocking is a
55 proven effective technique and widely adopted practice in those communities.
56 Having the right tool absolutely makes the difference.
57
58 gMock was built to help C++ programmers. It was inspired by jMock and EasyMock,
59 but designed with C++'s specifics in mind. It is your friend if any of the
60 following problems is bothering you:
61
62 *   You are stuck with a sub-optimal design and wish you had done more
63     prototyping before it was too late, but prototyping in C++ is by no means
64     "rapid".
65 *   Your tests are slow as they depend on too many libraries or use expensive
66     resources (e.g. a database).
67 *   Your tests are brittle as some resources they use are unreliable (e.g. the
68     network).
69 *   You want to test how your code handles a failure (e.g. a file checksum
70     error), but it's not easy to cause one.
71 *   You need to make sure that your module interacts with other modules in the
72     right way, but it's hard to observe the interaction; therefore you resort to
73     observing the side effects at the end of the action, but it's awkward at
74     best.
75 *   You want to "mock out" your dependencies, except that they don't have mock
76     implementations yet; and, frankly, you aren't thrilled by some of those
77     hand-written mocks.
78
79 We encourage you to use gMock as
80
81 *   a *design* tool, for it lets you experiment with your interface design early
82     and often. More iterations lead to better designs!
83 *   a *testing* tool to cut your tests' outbound dependencies and probe the
84     interaction between your module and its collaborators.
85
86 ## Getting Started
87
88 gMock is bundled with googletest.
89
90 ## A Case for Mock Turtles
91
92 Let's look at an example. Suppose you are developing a graphics program that
93 relies on a [LOGO](http://en.wikipedia.org/wiki/Logo_programming_language)-like
94 API for drawing. How would you test that it does the right thing? Well, you can
95 run it and compare the screen with a golden screen snapshot, but let's admit it:
96 tests like this are expensive to run and fragile (What if you just upgraded to a
97 shiny new graphics card that has better anti-aliasing? Suddenly you have to
98 update all your golden images.). It would be too painful if all your tests are
99 like this. Fortunately, you learned about
100 [Dependency Injection](http://en.wikipedia.org/wiki/Dependency_injection) and know the right thing
101 to do: instead of having your application talk to the system API directly, wrap
102 the API in an interface (say, `Turtle`) and code to that interface:
103
104 ```cpp
105 class Turtle {
106   ...
107   virtual ~Turtle() {}
108   virtual void PenUp() = 0;
109   virtual void PenDown() = 0;
110   virtual void Forward(int distance) = 0;
111   virtual void Turn(int degrees) = 0;
112   virtual void GoTo(int x, int y) = 0;
113   virtual int GetX() const = 0;
114   virtual int GetY() const = 0;
115 };
116 ```
117
118 (Note that the destructor of `Turtle` **must** be virtual, as is the case for
119 **all** classes you intend to inherit from - otherwise the destructor of the
120 derived class will not be called when you delete an object through a base
121 pointer, and you'll get corrupted program states like memory leaks.)
122
123 You can control whether the turtle's movement will leave a trace using `PenUp()`
124 and `PenDown()`, and control its movement using `Forward()`, `Turn()`, and
125 `GoTo()`. Finally, `GetX()` and `GetY()` tell you the current position of the
126 turtle.
127
128 Your program will normally use a real implementation of this interface. In
129 tests, you can use a mock implementation instead. This allows you to easily
130 check what drawing primitives your program is calling, with what arguments, and
131 in which order. Tests written this way are much more robust (they won't break
132 because your new machine does anti-aliasing differently), easier to read and
133 maintain (the intent of a test is expressed in the code, not in some binary
134 images), and run *much, much faster*.
135
136 ## Writing the Mock Class
137
138 If you are lucky, the mocks you need to use have already been implemented by
139 some nice people. If, however, you find yourself in the position to write a mock
140 class, relax - gMock turns this task into a fun game! (Well, almost.)
141
142 ### How to Define It
143
144 Using the `Turtle` interface as example, here are the simple steps you need to
145 follow:
146
147 *   Derive a class `MockTurtle` from `Turtle`.
148 *   Take a *virtual* function of `Turtle` (while it's possible to
149     [mock non-virtual methods using templates](gmock_cook_book.md#MockingNonVirtualMethods),
150     it's much more involved).
151 *   In the `public:` section of the child class, write `MOCK_METHOD();`
152 *   Now comes the fun part: you take the function signature, cut-and-paste it
153     into the macro, and add two commas - one between the return type and the
154     name, another between the name and the argument list.
155 *   If you're mocking a const method, add a 4th parameter containing `(const)`
156     (the parentheses are required).
157 *   Since you're overriding a virtual method, we suggest adding the `override`
158     keyword. For const methods the 4th parameter becomes `(const, override)`,
159     for non-const methods just `(override)`. This isn't mandatory.
160 *   Repeat until all virtual functions you want to mock are done. (It goes
161     without saying that *all* pure virtual methods in your abstract class must
162     be either mocked or overridden.)
163
164 After the process, you should have something like:
165
166 ```cpp
167 #include "gmock/gmock.h"  // Brings in gMock.
168
169 class MockTurtle : public Turtle {
170  public:
171   ...
172   MOCK_METHOD(void, PenUp, (), (override));
173   MOCK_METHOD(void, PenDown, (), (override));
174   MOCK_METHOD(void, Forward, (int distance), (override));
175   MOCK_METHOD(void, Turn, (int degrees), (override));
176   MOCK_METHOD(void, GoTo, (int x, int y), (override));
177   MOCK_METHOD(int, GetX, (), (const, override));
178   MOCK_METHOD(int, GetY, (), (const, override));
179 };
180 ```
181
182 You don't need to define these mock methods somewhere else - the `MOCK_METHOD`
183 macro will generate the definitions for you. It's that simple!
184
185 ### Where to Put It
186
187 When you define a mock class, you need to decide where to put its definition.
188 Some people put it in a `_test.cc`. This is fine when the interface being mocked
189 (say, `Foo`) is owned by the same person or team. Otherwise, when the owner of
190 `Foo` changes it, your test could break. (You can't really expect `Foo`'s
191 maintainer to fix every test that uses `Foo`, can you?)
192
193 So, the rule of thumb is: if you need to mock `Foo` and it's owned by others,
194 define the mock class in `Foo`'s package (better, in a `testing` sub-package
195 such that you can clearly separate production code and testing utilities), put
196 it in a `.h` and a `cc_library`. Then everyone can reference them from their
197 tests. If `Foo` ever changes, there is only one copy of `MockFoo` to change, and
198 only tests that depend on the changed methods need to be fixed.
199
200 Another way to do it: you can introduce a thin layer `FooAdaptor` on top of
201 `Foo` and code to this new interface. Since you own `FooAdaptor`, you can absorb
202 changes in `Foo` much more easily. While this is more work initially, carefully
203 choosing the adaptor interface can make your code easier to write and more
204 readable (a net win in the long run), as you can choose `FooAdaptor` to fit your
205 specific domain much better than `Foo` does.
206
207 ## Using Mocks in Tests
208
209 Once you have a mock class, using it is easy. The typical work flow is:
210
211 1.  Import the gMock names from the `testing` namespace such that you can use
212     them unqualified (You only have to do it once per file). Remember that
213     namespaces are a good idea.
214 2.  Create some mock objects.
215 3.  Specify your expectations on them (How many times will a method be called?
216     With what arguments? What should it do? etc.).
217 4.  Exercise some code that uses the mocks; optionally, check the result using
218     googletest assertions. If a mock method is called more than expected or with
219     wrong arguments, you'll get an error immediately.
220 5.  When a mock is destructed, gMock will automatically check whether all
221     expectations on it have been satisfied.
222
223 Here's an example:
224
225 ```cpp
226 #include "path/to/mock-turtle.h"
227 #include "gmock/gmock.h"
228 #include "gtest/gtest.h"
229
230 using ::testing::AtLeast;                         // #1
231
232 TEST(PainterTest, CanDrawSomething) {
233   MockTurtle turtle;                              // #2
234   EXPECT_CALL(turtle, PenDown())                  // #3
235       .Times(AtLeast(1));
236
237   Painter painter(&turtle);                       // #4
238
239   EXPECT_TRUE(painter.DrawCircle(0, 0, 10));      // #5
240 }
241 ```
242
243 As you might have guessed, this test checks that `PenDown()` is called at least
244 once. If the `painter` object didn't call this method, your test will fail with
245 a message like this:
246
247 ```text
248 path/to/my_test.cc:119: Failure
249 Actual function call count doesn't match this expectation:
250 Actually: never called;
251 Expected: called at least once.
252 Stack trace:
253 ...
254 ```
255
256 **Tip 1:** If you run the test from an Emacs buffer, you can hit `<Enter>` on
257 the line number to jump right to the failed expectation.
258
259 **Tip 2:** If your mock objects are never deleted, the final verification won't
260 happen. Therefore it's a good idea to turn on the heap checker in your tests
261 when you allocate mocks on the heap. You get that automatically if you use the
262 `gtest_main` library already.
263
264 **Important note:** gMock requires expectations to be set **before** the mock
265 functions are called, otherwise the behavior is **undefined**. Do not alternate
266 between calls to `EXPECT_CALL()` and calls to the mock functions, and do not set
267 any expectations on a mock after passing the mock to an API.
268
269 This means `EXPECT_CALL()` should be read as expecting that a call will occur
270 *in the future*, not that a call has occurred. Why does gMock work like that?
271 Well, specifying the expectation beforehand allows gMock to report a violation
272 as soon as it rises, when the context (stack trace, etc) is still available.
273 This makes debugging much easier.
274
275 Admittedly, this test is contrived and doesn't do much. You can easily achieve
276 the same effect without using gMock. However, as we shall reveal soon, gMock
277 allows you to do *so much more* with the mocks.
278
279 ## Setting Expectations
280
281 The key to using a mock object successfully is to set the *right expectations*
282 on it. If you set the expectations too strict, your test will fail as the result
283 of unrelated changes. If you set them too loose, bugs can slip through. You want
284 to do it just right such that your test can catch exactly the kind of bugs you
285 intend it to catch. gMock provides the necessary means for you to do it "just
286 right."
287
288 ### General Syntax
289
290 In gMock we use the `EXPECT_CALL()` macro to set an expectation on a mock
291 method. The general syntax is:
292
293 ```cpp
294 EXPECT_CALL(mock_object, method(matchers))
295     .Times(cardinality)
296     .WillOnce(action)
297     .WillRepeatedly(action);
298 ```
299
300 The macro has two arguments: first the mock object, and then the method and its
301 arguments. Note that the two are separated by a comma (`,`), not a period (`.`).
302 (Why using a comma? The answer is that it was necessary for technical reasons.)
303 If the method is not overloaded, the macro can also be called without matchers:
304
305 ```cpp
306 EXPECT_CALL(mock_object, non-overloaded-method)
307     .Times(cardinality)
308     .WillOnce(action)
309     .WillRepeatedly(action);
310 ```
311
312 This syntax allows the test writer to specify "called with any arguments"
313 without explicitly specifying the number or types of arguments. To avoid
314 unintended ambiguity, this syntax may only be used for methods that are not
315 overloaded.
316
317 Either form of the macro can be followed by some optional *clauses* that provide
318 more information about the expectation. We'll discuss how each clause works in
319 the coming sections.
320
321 This syntax is designed to make an expectation read like English. For example,
322 you can probably guess that
323
324 ```cpp
325 using ::testing::Return;
326 ...
327 EXPECT_CALL(turtle, GetX())
328     .Times(5)
329     .WillOnce(Return(100))
330     .WillOnce(Return(150))
331     .WillRepeatedly(Return(200));
332 ```
333
334 says that the `turtle` object's `GetX()` method will be called five times, it
335 will return 100 the first time, 150 the second time, and then 200 every time.
336 Some people like to call this style of syntax a Domain-Specific Language (DSL).
337
338 {: .callout .note}
339 **Note:** Why do we use a macro to do this? Well it serves two purposes: first
340 it makes expectations easily identifiable (either by `grep` or by a human
341 reader), and second it allows gMock to include the source file location of a
342 failed expectation in messages, making debugging easier.
343
344 ### Matchers: What Arguments Do We Expect?
345
346 When a mock function takes arguments, we may specify what arguments we are
347 expecting, for example:
348
349 ```cpp
350 // Expects the turtle to move forward by 100 units.
351 EXPECT_CALL(turtle, Forward(100));
352 ```
353
354 Oftentimes you do not want to be too specific. Remember that talk about tests
355 being too rigid? Over specification leads to brittle tests and obscures the
356 intent of tests. Therefore we encourage you to specify only what's necessary—no
357 more, no less. If you aren't interested in the value of an argument, write `_`
358 as the argument, which means "anything goes":
359
360 ```cpp
361 using ::testing::_;
362 ...
363 // Expects that the turtle jumps to somewhere on the x=50 line.
364 EXPECT_CALL(turtle, GoTo(50, _));
365 ```
366
367 `_` is an instance of what we call **matchers**. A matcher is like a predicate
368 and can test whether an argument is what we'd expect. You can use a matcher
369 inside `EXPECT_CALL()` wherever a function argument is expected. `_` is a
370 convenient way of saying "any value".
371
372 In the above examples, `100` and `50` are also matchers; implicitly, they are
373 the same as `Eq(100)` and `Eq(50)`, which specify that the argument must be
374 equal (using `operator==`) to the matcher argument. There are many
375 [built-in matchers](reference/matchers.md) for common types (as well as
376 [custom matchers](gmock_cook_book.md#NewMatchers)); for example:
377
378 ```cpp
379 using ::testing::Ge;
380 ...
381 // Expects the turtle moves forward by at least 100.
382 EXPECT_CALL(turtle, Forward(Ge(100)));
383 ```
384
385 If you don't care about *any* arguments, rather than specify `_` for each of
386 them you may instead omit the parameter list:
387
388 ```cpp
389 // Expects the turtle to move forward.
390 EXPECT_CALL(turtle, Forward);
391 // Expects the turtle to jump somewhere.
392 EXPECT_CALL(turtle, GoTo);
393 ```
394
395 This works for all non-overloaded methods; if a method is overloaded, you need
396 to help gMock resolve which overload is expected by specifying the number of
397 arguments and possibly also the
398 [types of the arguments](gmock_cook_book.md#SelectOverload).
399
400 ### Cardinalities: How Many Times Will It Be Called?
401
402 The first clause we can specify following an `EXPECT_CALL()` is `Times()`. We
403 call its argument a **cardinality** as it tells *how many times* the call should
404 occur. It allows us to repeat an expectation many times without actually writing
405 it as many times. More importantly, a cardinality can be "fuzzy", just like a
406 matcher can be. This allows a user to express the intent of a test exactly.
407
408 An interesting special case is when we say `Times(0)`. You may have guessed - it
409 means that the function shouldn't be called with the given arguments at all, and
410 gMock will report a googletest failure whenever the function is (wrongfully)
411 called.
412
413 We've seen `AtLeast(n)` as an example of fuzzy cardinalities earlier. For the
414 list of built-in cardinalities you can use, see
415 [here](gmock_cheat_sheet.md#CardinalityList).
416
417 The `Times()` clause can be omitted. **If you omit `Times()`, gMock will infer
418 the cardinality for you.** The rules are easy to remember:
419
420 *   If **neither** `WillOnce()` **nor** `WillRepeatedly()` is in the
421     `EXPECT_CALL()`, the inferred cardinality is `Times(1)`.
422 *   If there are *n* `WillOnce()`'s but **no** `WillRepeatedly()`, where *n* >=
423     1, the cardinality is `Times(n)`.
424 *   If there are *n* `WillOnce()`'s and **one** `WillRepeatedly()`, where *n* >=
425     0, the cardinality is `Times(AtLeast(n))`.
426
427 **Quick quiz:** what do you think will happen if a function is expected to be
428 called twice but actually called four times?
429
430 ### Actions: What Should It Do?
431
432 Remember that a mock object doesn't really have a working implementation? We as
433 users have to tell it what to do when a method is invoked. This is easy in
434 gMock.
435
436 First, if the return type of a mock function is a built-in type or a pointer,
437 the function has a **default action** (a `void` function will just return, a
438 `bool` function will return `false`, and other functions will return 0). In
439 addition, in C++ 11 and above, a mock function whose return type is
440 default-constructible (i.e. has a default constructor) has a default action of
441 returning a default-constructed value. If you don't say anything, this behavior
442 will be used.
443
444 Second, if a mock function doesn't have a default action, or the default action
445 doesn't suit you, you can specify the action to be taken each time the
446 expectation matches using a series of `WillOnce()` clauses followed by an
447 optional `WillRepeatedly()`. For example,
448
449 ```cpp
450 using ::testing::Return;
451 ...
452 EXPECT_CALL(turtle, GetX())
453      .WillOnce(Return(100))
454      .WillOnce(Return(200))
455      .WillOnce(Return(300));
456 ```
457
458 says that `turtle.GetX()` will be called *exactly three times* (gMock inferred
459 this from how many `WillOnce()` clauses we've written, since we didn't
460 explicitly write `Times()`), and will return 100, 200, and 300 respectively.
461
462 ```cpp
463 using ::testing::Return;
464 ...
465 EXPECT_CALL(turtle, GetY())
466      .WillOnce(Return(100))
467      .WillOnce(Return(200))
468      .WillRepeatedly(Return(300));
469 ```
470
471 says that `turtle.GetY()` will be called *at least twice* (gMock knows this as
472 we've written two `WillOnce()` clauses and a `WillRepeatedly()` while having no
473 explicit `Times()`), will return 100 and 200 respectively the first two times,
474 and 300 from the third time on.
475
476 Of course, if you explicitly write a `Times()`, gMock will not try to infer the
477 cardinality itself. What if the number you specified is larger than there are
478 `WillOnce()` clauses? Well, after all `WillOnce()`s are used up, gMock will do
479 the *default* action for the function every time (unless, of course, you have a
480 `WillRepeatedly()`.).
481
482 What can we do inside `WillOnce()` besides `Return()`? You can return a
483 reference using `ReturnRef(*variable*)`, or invoke a pre-defined function, among
484 [others](gmock_cook_book.md#using-actions).
485
486 **Important note:** The `EXPECT_CALL()` statement evaluates the action clause
487 only once, even though the action may be performed many times. Therefore you
488 must be careful about side effects. The following may not do what you want:
489
490 ```cpp
491 using ::testing::Return;
492 ...
493 int n = 100;
494 EXPECT_CALL(turtle, GetX())
495     .Times(4)
496     .WillRepeatedly(Return(n++));
497 ```
498
499 Instead of returning 100, 101, 102, ..., consecutively, this mock function will
500 always return 100 as `n++` is only evaluated once. Similarly, `Return(new Foo)`
501 will create a new `Foo` object when the `EXPECT_CALL()` is executed, and will
502 return the same pointer every time. If you want the side effect to happen every
503 time, you need to define a custom action, which we'll teach in the
504 [cook book](gmock_cook_book.md).
505
506 Time for another quiz! What do you think the following means?
507
508 ```cpp
509 using ::testing::Return;
510 ...
511 EXPECT_CALL(turtle, GetY())
512     .Times(4)
513     .WillOnce(Return(100));
514 ```
515
516 Obviously `turtle.GetY()` is expected to be called four times. But if you think
517 it will return 100 every time, think twice! Remember that one `WillOnce()`
518 clause will be consumed each time the function is invoked and the default action
519 will be taken afterwards. So the right answer is that `turtle.GetY()` will
520 return 100 the first time, but **return 0 from the second time on**, as
521 returning 0 is the default action for `int` functions.
522
523 ### Using Multiple Expectations {#MultiExpectations}
524
525 So far we've only shown examples where you have a single expectation. More
526 realistically, you'll specify expectations on multiple mock methods which may be
527 from multiple mock objects.
528
529 By default, when a mock method is invoked, gMock will search the expectations in
530 the **reverse order** they are defined, and stop when an active expectation that
531 matches the arguments is found (you can think of it as "newer rules override
532 older ones."). If the matching expectation cannot take any more calls, you will
533 get an upper-bound-violated failure. Here's an example:
534
535 ```cpp
536 using ::testing::_;
537 ...
538 EXPECT_CALL(turtle, Forward(_));  // #1
539 EXPECT_CALL(turtle, Forward(10))  // #2
540     .Times(2);
541 ```
542
543 If `Forward(10)` is called three times in a row, the third time it will be an
544 error, as the last matching expectation (#2) has been saturated. If, however,
545 the third `Forward(10)` call is replaced by `Forward(20)`, then it would be OK,
546 as now #1 will be the matching expectation.
547
548 {: .callout .note}
549 **Note:** Why does gMock search for a match in the *reverse* order of the
550 expectations? The reason is that this allows a user to set up the default
551 expectations in a mock object's constructor or the test fixture's set-up phase
552 and then customize the mock by writing more specific expectations in the test
553 body. So, if you have two expectations on the same method, you want to put the
554 one with more specific matchers **after** the other, or the more specific rule
555 would be shadowed by the more general one that comes after it.
556
557 {: .callout .tip}
558 **Tip:** It is very common to start with a catch-all expectation for a method
559 and `Times(AnyNumber())` (omitting arguments, or with `_` for all arguments, if
560 overloaded). This makes any calls to the method expected. This is not necessary
561 for methods that are not mentioned at all (these are "uninteresting"), but is
562 useful for methods that have some expectations, but for which other calls are
563 ok. See
564 [Understanding Uninteresting vs Unexpected Calls](gmock_cook_book.md#uninteresting-vs-unexpected).
565
566 ### Ordered vs Unordered Calls {#OrderedCalls}
567
568 By default, an expectation can match a call even though an earlier expectation
569 hasn't been satisfied. In other words, the calls don't have to occur in the
570 order the expectations are specified.
571
572 Sometimes, you may want all the expected calls to occur in a strict order. To
573 say this in gMock is easy:
574
575 ```cpp
576 using ::testing::InSequence;
577 ...
578 TEST(FooTest, DrawsLineSegment) {
579   ...
580   {
581     InSequence seq;
582
583     EXPECT_CALL(turtle, PenDown());
584     EXPECT_CALL(turtle, Forward(100));
585     EXPECT_CALL(turtle, PenUp());
586   }
587   Foo();
588 }
589 ```
590
591 By creating an object of type `InSequence`, all expectations in its scope are
592 put into a *sequence* and have to occur *sequentially*. Since we are just
593 relying on the constructor and destructor of this object to do the actual work,
594 its name is really irrelevant.
595
596 In this example, we test that `Foo()` calls the three expected functions in the
597 order as written. If a call is made out-of-order, it will be an error.
598
599 (What if you care about the relative order of some of the calls, but not all of
600 them? Can you specify an arbitrary partial order? The answer is ... yes! The
601 details can be found [here](gmock_cook_book.md#OrderedCalls).)
602
603 ### All Expectations Are Sticky (Unless Said Otherwise) {#StickyExpectations}
604
605 Now let's do a quick quiz to see how well you can use this mock stuff already.
606 How would you test that the turtle is asked to go to the origin *exactly twice*
607 (you want to ignore any other instructions it receives)?
608
609 After you've come up with your answer, take a look at ours and compare notes
610 (solve it yourself first - don't cheat!):
611
612 ```cpp
613 using ::testing::_;
614 using ::testing::AnyNumber;
615 ...
616 EXPECT_CALL(turtle, GoTo(_, _))  // #1
617      .Times(AnyNumber());
618 EXPECT_CALL(turtle, GoTo(0, 0))  // #2
619      .Times(2);
620 ```
621
622 Suppose `turtle.GoTo(0, 0)` is called three times. In the third time, gMock will
623 see that the arguments match expectation #2 (remember that we always pick the
624 last matching expectation). Now, since we said that there should be only two
625 such calls, gMock will report an error immediately. This is basically what we've
626 told you in the [Using Multiple Expectations](#MultiExpectations) section above.
627
628 This example shows that **expectations in gMock are "sticky" by default**, in
629 the sense that they remain active even after we have reached their invocation
630 upper bounds. This is an important rule to remember, as it affects the meaning
631 of the spec, and is **different** to how it's done in many other mocking
632 frameworks (Why'd we do that? Because we think our rule makes the common cases
633 easier to express and understand.).
634
635 Simple? Let's see if you've really understood it: what does the following code
636 say?
637
638 ```cpp
639 using ::testing::Return;
640 ...
641 for (int i = n; i > 0; i--) {
642   EXPECT_CALL(turtle, GetX())
643       .WillOnce(Return(10*i));
644 }
645 ```
646
647 If you think it says that `turtle.GetX()` will be called `n` times and will
648 return 10, 20, 30, ..., consecutively, think twice! The problem is that, as we
649 said, expectations are sticky. So, the second time `turtle.GetX()` is called,
650 the last (latest) `EXPECT_CALL()` statement will match, and will immediately
651 lead to an "upper bound violated" error - this piece of code is not very useful!
652
653 One correct way of saying that `turtle.GetX()` will return 10, 20, 30, ..., is
654 to explicitly say that the expectations are *not* sticky. In other words, they
655 should *retire* as soon as they are saturated:
656
657 ```cpp
658 using ::testing::Return;
659 ...
660 for (int i = n; i > 0; i--) {
661   EXPECT_CALL(turtle, GetX())
662       .WillOnce(Return(10*i))
663       .RetiresOnSaturation();
664 }
665 ```
666
667 And, there's a better way to do it: in this case, we expect the calls to occur
668 in a specific order, and we line up the actions to match the order. Since the
669 order is important here, we should make it explicit using a sequence:
670
671 ```cpp
672 using ::testing::InSequence;
673 using ::testing::Return;
674 ...
675 {
676   InSequence s;
677
678   for (int i = 1; i <= n; i++) {
679     EXPECT_CALL(turtle, GetX())
680         .WillOnce(Return(10*i))
681         .RetiresOnSaturation();
682   }
683 }
684 ```
685
686 By the way, the other situation where an expectation may *not* be sticky is when
687 it's in a sequence - as soon as another expectation that comes after it in the
688 sequence has been used, it automatically retires (and will never be used to
689 match any call).
690
691 ### Uninteresting Calls
692
693 A mock object may have many methods, and not all of them are that interesting.
694 For example, in some tests we may not care about how many times `GetX()` and
695 `GetY()` get called.
696
697 In gMock, if you are not interested in a method, just don't say anything about
698 it. If a call to this method occurs, you'll see a warning in the test output,
699 but it won't be a failure. This is called "naggy" behavior; to change, see
700 [The Nice, the Strict, and the Naggy](gmock_cook_book.md#NiceStrictNaggy).