gcov代码覆盖率测试-原理和实践总结

最近学习makefile,发现gcov这个功能挺好用，在此做总结。

首先感谢https://blog.csdn.net/yanxiangyfg/article/details/80989680

https://blog.csdn.net/heli007/article/details/8268614 的教程

 

一.gcov简介

• gcov是一个测试代码覆盖率的工具。与GCC一起使用来分析程序，以帮助创建更高效、更快的运行代码，并发现程序的未测试部分
• 是一个命令行方式的控制台程序。需要结合lcov,gcovr等前端图形工具才能实现统计数据图形化
• 伴随GCC发布，不需要单独下载gcov工具。配合GCC共同实现对c/c++文件的语句覆盖和分支覆盖测试
• 与程序概要分析工具（profiling tool，例如gprof）一起工作，可以估计程序中哪段代码最耗时

gcov能做什么

使用象gcov或gprof这样的分析器，您可以找到一些基本的性能统计数据：
* 每一行代码执行的频率是多少
* 实际执行了哪些行代码，配合测试用例达到满意的覆盖率和预期工作
* 每段代码使用了多少计算时间，从而找到热点优化代码
* gcov创建一个sourcefile.gcov的日志文件，此文件标识源文件sourcefile.c每一行执行的次数,您可以与gprof一起使用这些日志文件来帮助优化程序的性能。gprof提供了您可以使用的时间信息以及从gcov获得的信息。

二、gcov过程概况

<主要工作流>

• 1) 编译前，在编译器中加入编译器参数-fprofile-arcs -ftest-coverage；
• 2) 源码经过编译预处理，然后编译成汇编文件，在生成汇编文件的同时完成插桩。插桩是在生成汇编文件的阶段完成的，因此插桩是汇编时候的插桩，每个桩点插入3~4条汇编语句，直接插入生成的*.s文件中，最后汇编文件汇编生成目标文件，生成可执行文件；并且生成关联BB和ARC的.gcno文件；
• 3) 执行可执行文件，在运行过程中之前插入桩点负责收集程序的执行信息。所谓桩点，其实就是一个变量，内存中的一个格子，对应的代码执行一次，则其值增加一次；
• 4) 生成.gcda文件，其中有BB和ARC的执行统计次数等，由此经过加工可得到覆盖率。

三、使用gcov的3个阶段

1. 编译阶段

要开启gcov功能，需要在源码编译参数中加入-fprofile-arcs -ftest-coverage
* -ftest-coverage：在编译的时候产生.gcno文件，它包含了重建基本块图和相应的块的源码的行号的信息。
* -fprofile-arcs：在运行编译过的程序的时候，会产生.gcda文件，它包含了弧跳变的次数等信息。

直接工程举例说明吧。

下面是主函数代码：

#include 
#include 


void hello()
{
    printf("hello world\r\n");

}
void hello1()
{
    printf("hello world1\r\n");

}
void hello2()
{
    printf("hello world2\r\n");

}
int main(int argc, char *argv[])
{   
    for (int i =0; i<10;i++)
    {
        printf("here\r\n");
    }
    if (argc >=2) {
        printf("=====argc>=2\n");
        hello1();
        return 0;
    }
    printf("helloworld begin\n");

    if (argc <2){
        printf("=====argc<2\n");
        hello();
        return 0;
    }
    return 0;
}

下面是makefile代码

CFLAGS+= -fprofile-arcs -ftest-coverage

CC=gcc

target=main

.PHONE: all
all: $(target)

$(target): test.o
	${CC} ${CFLAGS} $^ -o $@

%.o : %.c
	$(CC) -g -c $^ -o $@  $(CFLAGS)

.PHONY: get
get : 
	gcov *.c

.PHONY: html
html :
	lcov -c -d . -o $(target).info
	genhtml -o result $(target).info 

.PHONY: clean

clean :
	rm -rf *.o *.info
	rm -rf $(target)
	rm -rf  *.gcov *.gcda *.gcno

2.代码运行

运行make 即可生成test.gcno 和main 执行文件，每次执行main二进制文件都会把结果记录到 test.gcda 里面。

3.执行在命令行里面执行 gcov test.c或者make get，即可生成gcov代码覆盖率报告，其中包含了代码基本块和狐跳变次数统计信息

4.执行cat test.c.gcov即可看到统计信息

然后执行make  html即可生成网页报告

打开result 文件夹html网页，即可看到当前网页报告

参考源码地址：https://github.com/donny681/gcove_dmo

总结

为什么要用这个gcov这个工具呢，方便我们自己检查代码，查看工程中有没有多余不用变量或者函数，或者审核代码有没有多余函数。