最近在统计C++项目代码的单元测试覆盖率

发现通过gcov和lcov就能将代码单元测试覆盖率定量化和可视化

下面是基于gtest测试框架，对gcov和lcov生成覆盖率的简单示例

工作流程

主要有三个步骤

• 向GCC编译添加特殊的编译选项以生成可执行文件和*.gcno

• 运行（测试）生成的可执行文件，生成*.gcda数据文件

• 使用*.gcno和*.gcda，从源代码生成gcov文件，最后生成代码覆盖率报告

效果展示

行覆盖率和函数覆盖率统计

统计到具体文件

简单实践

1. 安装gtest和lcov

# 1 安装gtest（也可以自己编译）
apt-get install libgtest-dev
# 2 gcov工具属于gcc内置，无需单独安装
# 3 安装lcov工具，数据格式转换
sudo apt install lcov

2. 编写一个程序

首先，编写一个简单的程序，实现功能为：求三个数字中最大的一个

main.cpp

#include<iostream>
using namespace std;
int GreatestOfThree(int a,int b,int c){
  if((a>b) && (a>c)){    //for a > b and a>c case
    return a;
   }
   else if(b>c){    //for b>c case 
    return b;
   }
  else{
    return c;
  }
 return 0;
}//After checking for correctness comment main function to test //main_test.cpp
int main()
{
 // your code goes here
 int a,b,c;
 cin>>a>>b>>c;
 cout<<GreatestOfThree(a,b,c);
 return 0;
}

然后编译程序

g++ -o main main.cpp

验证测试程序正常工作

$./main 1 2 3 
$ 3

程序输出了三个数中的最大一个

3. 编写测试用例

使用gtest编写测试用例

main_test.cpp

#include "gtest/gtest.h"
#include "main.cpp"

TEST(GreaterTest,AisGreater){
EXPECT_EQ(3,GreatestOfThree(3,1,2));};
TEST(GreaterTest,BisGreater){
EXPECT_EQ(3,GreatestOfThree(1,3,2));};
TEST(GreaterTest,CisGreater){
EXPECT_EQ(3,GreatestOfThree(1,2,3));};

int main(int argc,char**argv)
{
testing::InitGoogleTest(&argc, argv);
    return RUN_ALL_TESTS();
}

这里我们为了简单起见，没有写头文件，直接将功能源文件包含进了测试用例文件中

4. 编译并执行

编译并生成一个可执行文件main

g++ -o main main_test.cpp

执行测试用例

./main
[==========] Running 3 tests from 1 test case.
[----------] Global test environment set-up.
[----------] 3 tests from GreaterTest
[ RUN      ] GreaterTest.AisGreater
[       OK ] GreaterTest.AisGreater (0 ms)
[ RUN      ] GreaterTest.BisGreater
[       OK ] GreaterTest.BisGreater (0 ms)
[ RUN      ] GreaterTest.CisGreater
[       OK ] GreaterTest.CisGreater (0 ms)
[----------] 3 tests from GreaterTest (0 ms total)[----------] Global test environment tear-down
[==========] 3 tests from 1 test case ran. (0 ms total)
[  PASSED  ] 3 tests.

5. 生成代码覆盖率报告

这一步会使用gcov工具，这个工具一般gcc都自带了，无需安装

5.1 生成启用覆盖率的可执行文件

g++ -o main  -fprofile-arcs -ftest-coverage main_test.cpp

5.2 运行并生成报告所需文件

./main

这一步会生成两种类型的文件（用于创建覆盖率报告）

• .gcno结尾，包含基本构造和行号信息，在g++编译时添加了-ftest覆盖率标志后生成

• .gcda结尾，包含评测和覆盖率信息，这些信息是由g++命令中的-fprofile arcs标志而生成。

5.3 通过gcov生成报告

gcov main_test.cpp

这一步生成了main_test.cpp.gcov命名的报告，但是这个报告不好阅读

5.4 生成html版本的报告

首先，使用lcov生成行覆盖率报告

lcov --coverage --directory . --output-file main_coverage.info

lcov自动读取当前目录下的.gcno和.gcda文件创建覆盖率报告，并将生成具有覆盖率信息的输出到文件main_coverage.info

然后，将覆盖率报告转换成html格式

genhtml main_coverage.info --output-directory out

在out目录下生成html格式的报告

5.5 最后，查看报告

在浏览器中打开报告目录下的index.html文件检查覆盖率，主要是行覆盖率和函数覆盖率

至此，我们就获取到了源文件的测试覆盖率数据

一起学习，一起进步