使用 Github Actions 和 Codecov 监控 C/C++ 仓库的代码覆盖率

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前言

我总是有强烈的欲望去追求更高代码质量，而代码覆盖率是衡量代码质量的指标之一，它意味着你编写的单元测试、回归测试是否有完整执行到所有代码行。

对于 C/C++ 这种需要 “小心翼翼” 的编程语言，内存泄漏、越界、野指针等问题防不胜防，这些问题也是破坏代码质量的重要元凶，提早发现并修正此类问题可以帮助我们提升代码质量。我喜欢使用 AddressSanitizer 来发现这些问题，它很好用，我很喜欢。

高代码覆盖率 + AddressSanitizer ，意味着我们几乎所有代码都进行内存方面的监控和检查，这让我们更加安心。

基于上述目的，可以得出：高质量代码需要高覆盖率。那么如何提高代码覆盖率呢？我们需要做好两件事情：良好的编程习惯和做好代码覆盖率监控。

对于编程习惯，自然是要多些单元测试，推荐使用测试驱动开发，详细参考 测试驱动开发（TDD）实践与技巧，这里不再赘述。

如何做好代码覆盖率监控，是我们今天要讨论的主题。更加限定一点，讨论如何在 github 上使用 Codecov 对 C/C++ 项目监控代码覆盖率。

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一、Github Actions

Github Actions 是 Github 推出的持续集成服务，与 Gitlab CI 类似。这部分参考 GitHub Actions 入门教程。

二、使用 Lcov 获取代码覆盖率

这部分参考 关于代码覆盖lcov的使用，总结下来想要使用 lcov 获得代码覆盖率，你需要：

1. 安装 lcov
2. 在 c/c++ 编译选项中添加 -fprofile-arcs -ftest-coverage，编译可执行文件
3. 运行可执行文件
4. 使用 lcov 收集代码覆盖率信息

具体的，你可以参考 codecov_cpp_test 这个仓库的代码，它在 CMakeLists.txt 中添加 -fprofile-arcs -ftest-coverage 进行编译，在 tests/test_hellocov.cpp 中使用 googletest 进行单元测试。你可以这样编译并运行它：

git submodule update --init --recursive
cmake -S . -B build
cmake --build build
cd build
ctest --verbose

运行完单元测试后，你会发现在 build/tests/CMakeFiles 中多出来一些 .gcda 和 .gcno 文件，lcov 就是利用它们来生成代码覆盖率报告的。具体命令为：

# 收集 gcda 和 gcno，生成 cover.info
lcov -c -d ./ -o cover.info

# 利用 cover.info 生成 html 报告
genhtml -o cover_report --legend --title "lcov" --prefix=./ cover.info

三、Github Actions 配置 Codecov

Codecov 是一个测试结果的展示平台，你可以上传 lcov 生成的 cover.info 到 Codecov，它就可以为你可视化这些结果，比 genhtml 生成的 html 页面更加友好。此外，你还可以获取 codecov 的小徽章放在你的仓库页面中。

在 Github Actions 中配置 Codecov 相当的容易，步骤为：

1. 编译、运行你的代码
2. 安装 lcov，使用 lcov 生成 .info 文件
3. 使用 codecov/codecov-action@v2 上传 .info 文件

实际例子请参考 codecov_cpp_test/codecov.yml，对于 codecov 为 codecov_cpp_test-codecov

如果你的仓库是私有的，需要额外设置 TOKEN，具体步骤为：

1. 在 Codecov 的仓库 Setting 页面中，复制 Repository Upload Token
   
2. 在 github 仓库中设置 CODECOV_TOKEN 为 Actions secrets
   
   
3. 在 codecov.yml 中使用 CODECOV_TOKEN
   

总结

本文首先介绍了 C/C++ 项目中可以利用 lcov 来监控代码覆盖啦，接着我们对 Github Actions 和 Codecov 做了分别介绍，并通过 codecov_cpp_test 向大家说明了如何在 github 中使用 codecov

参考

• AddressSanitizer
• 测试驱动开发（TDD）实践与技巧
• How to Set Up Codecov with C and GitHub Actions
• codecov_cpp_test