如何测试私有函数？ - 问题详情 - 创脉思

解读

在国内 Rust 岗位面试中，面试官提出“如何测试私有函数”并不是想听你背文档，而是考察三点：

是否真正理解 Rust 的模块可见性规则（模块边界与 pub 限定）
是否具备 “测试驱动”与“质量内建” 的实战习惯——国内大厂对单测覆盖率有硬性门禁（≥80%），私有函数逻辑往往更复杂，不测等于埋雷
能否在 “不破坏封装” 的前提下，给出可落地、可维护的工程方案

如果只说“把函数改成 pub”会被直接判负：既暴露实现细节，又违背设计初衷。正确姿势是在 编译单元内部 利用 Rust 的模块系统做“白盒”测试，同时兼顾代码组织与持续集成。

知识点

模块可见性：同一模块（文件）内所有项互相可见，无需 pub
#[cfg(test)] 模块：仅在 cargo test 编译，不会污染生产二进制
super 与 crate 路径：tests 子模块可通过 super:: 访问父模块私有项
#[path] 属性：在 integration 目录下显式指定被测文件，突破目录可见性限制
rustdoc --document-private-items：文档测试也可覆盖私有函数，但国内较少强制
代码覆盖率工具：tarpaulin / grcov，私有函数路径必须被单元测试命中才能统计到

答案

标准做法：“同文件内嵌 #[cfg(test)] 子模块” + “super:: 路径直接调用”。示例：

// src/network/packet.rs
fn checksum(buf: &[u8]) -> u32 {
    buf.iter().fold(0u32, |acc, &b| acc.wrapping_add(b as u32))
}

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

    #[test]
    fn checksum_works() {
        assert_eq!(checksum(b"123"), 6);
        assert_eq!(checksum(b"\xff\xff"), 510);
    }
}

关键点：

tests 子模块与父模块同属一个编译单元，因此 super::checksum 可直接访问私有函数
整个 tests 模块被 #[cfg(test)] 包裹，cargo build 不会编译，发布二进制零冗余
运行 cargo test 时，lib 与 test 代码在同一次编译中完成，无需将函数暴露为 pub

如果私有函数位于 嵌套子模块 且测试代码量较大，可拆成独立文件，但仍保持同模块命名空间：

// src/parser/mod.rs
mod detail;
// src/parser/detail.rs
pub(super) fn parse_int(s: &str) -> Result<i32, ()> { ... }

// src/parser/detail/tests.rs
#[cfg(test)]
mod tests {
    use super::super::detail::parse_int;
    #[test] fn parse_zero() { assert_eq!(parse_int("0"), Ok(0)); }
}

并在 detail.rs 末尾 #[cfg(test)] #[path = "detail/tests.rs"] mod tests; 引入，既解耦文件体积，又不破坏可见性。

绝不推荐的做法：

把私有函数改成 pub 或 pub(crate) —— 暴露实现细节，后续重构困难
在 tests/ 集成测试目录里直接 use 私有函数 —— 集成测试是外部 crate，无法访问非 pub 项
使用 include! 宏把源文件硬塞进测试目录 —— 破坏依赖分析，增量编译失效

拓展思考

属性测试（proptest）与私有函数：对复杂私有算法编写 proptest 时，同样放在 #[cfg(test)] 子模块即可；记得在 CI 里加 cargo test --proptest-cases 10000 保证覆盖率
条件编译与测试：若私有函数仅在 #[cfg(target_os = "linux")] 下存在，测试模块也要加相同 cfg，否则 Windows CI 会编译失败
unsafe 私有函数：测试时务必搭配 Miri 运行 cargo +nightly miri test，在 CI 阶段捕获未定义行为
二进制 crate 的私有函数：src/main.rs 里无法被外部集成测试引用，可把主要逻辑抽到 src/lib.rs，主函数只做 CLI 转发，既方便单元测试，也符合国内“lib+bin”分层规范
覆盖率门禁：在 GitHub Actions 或 GitLab CI 中，用 grcov 生成 lcov 报告，私有函数行覆盖率低于 90% 直接拒绝 MR，这是国内一线 Rust 团队的硬门槛

掌握以上套路，面试时不仅能给出“标准答案”，还能结合工程化、CI、覆盖率侃侃而谈，让面试官确信你具备在大规模 Rust 代码库中落地质量保障的能力。