gcov查看代码覆盖率

絮絮叨叨：想写的素材有很多，每次都是拖到最后也没写完，还是要多学习彭同学的 “先找软柿子捏” 。

GCOV 工具简介

gcov是一个测试代码覆盖率的工具。

它是 gcc 自带的查看代码覆盖率的工具，无需额外安装，在嵌入式的 arm-eabi-none-gcc 中同样可以使用（需要重写部分系统函数）。

使用效果如下图所示：

程序运行完成后，可以查看每个文件的代码覆盖率情况，上面报告中展示了每个文件的行覆盖率，函数覆盖率和分支覆盖率。

打开一个文件的覆盖率报告，页面对开始有文件的基本信息描述，以 FreeRTOS 的 task.c 为例，它的有效代码行数为 921 行，共 24 个函数（几千行的文件其实也没多少嘛～）

在覆盖率的正文，有该文件的完整代码，并用不同颜色进行高亮标注了：

• 蓝色表示运行被覆盖的代码，前面的数字表示代码执行次数。
• 红色表示未执行代码。
• 白色表示无效代码，包括注释，空行和未编译代码。

gcov 使用

使用 gcov 的流程非常简单，只需要三步即可。
下面以 hello world 为例，展示生成覆盖率报告。

代码如下：

//main.c

#include <stdio.h>

int main(int argc, char **argv)
{
    printf("hello world\n");
    return 0;
}

第一步： 添加编译参数 -fprofile-arcs -ftest-coverage

在所需要的生产覆盖率的文件中，添加编译参数，编译代码生成目标文件，同时会生成 *.gcno 文件，其中包含文件的行号等信息。

gcc main.c -c -fprofile-arcs -ftest-coverage -o main.o
ls # 输出文件列表:
# main.c  main.gcno  main.o
gcc main.o -lgcov -o main

第二步: 添加链接参数 -lgcov ，运行程序

运行程序后，会生成一个 *.gcda 文件，里面包含代码执行次数等数据。

gcc main.o -lgcov -o main
# 运行程序
./main
# hello world
ls # 输出文件列表:
#main  main.c  main.gcda  main.gcno  main.o

第三步: 输出覆盖率报告
使用下面命令输出覆盖率报告

# 第一次使用前安装工具
sudo apt install lcov

# 生成覆盖率文本报告
lcov -c -d . -o test.info --rc lcov_branch_coverage=1
# 生成覆盖率网页报告
genhtml --branch-coverage -o result test.info

输入上面两/三条命令后在，执行命令的文件路径可以看到一个 result 文件夹，在里面就是对应的网页覆盖率报告。

用浏览器打开 index.html 就可以看到最开始展示的覆盖率信息了。

特殊环境使用注意点：

在正常使用 gcov 是非常简单的，但是在特殊项目中使用 gcov 需要注意一些坑，否则就会跟我一样掉进去出不来。。。

1. 链接时，会在 .init_array 段插入 __gcov_init() 函数，该函数在 main 运行之前初始化 gcov 运行环境。

   如果修改过链接脚本，注意 .init_array 的全局构造函数是否执行成功。

2. 和上面一样，链接时，会在全局析构函数中插入 __gcov_exit() 函数，在 main 执行结束后，输出 *.gcda 文件。

   如果程序为异常退出，则不会生成 *.gcda 文件，此时需要在代码适当位置插入 __gcov_flush() 函数，将文件进行保存。

3. 默认状态 *.gcda 文件和 *.gcno 文件所在文件夹相同，如果需要修改输出文件夹，可通过添加环境变量：GCOV_PREFIX 和 GCOV_PREFIX_STRIP

   GCOV_PREFIX_STRIP=16 ， 为将原有路径裁剪16个文件夹。
   GCOV_PREFIX=/home/tester/build ， 为将裁剪后的路径添加前缀
   例如：上文中默认 main.gcda 所在的文件 /home/tester/main.gcda，裁剪后添加前缀后变为/home/tester/build/main.gcda

4. gcov 内部使用了一些系统函数，需要确保这些哈是函数可用

实现原理

gcov 实现基本原理为在编译时，向代码中插桩，记录运行时的执行流，具体细节可见参考链接两位大佬的详细分析，我就在在此赘述了。

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