gcov 和 switch 语句

Posted 2023-02-14

【中文标题】gcov 和 switch 语句

【英文标题】：gcov and switch statements

【发布时间】：2011-02-18 07:28:55

【问题描述】：

我正在使用 switch 语句在一些 C 代码上运行 gcov。我编写了测试用例来涵盖通过该 switch 语句的所有可能路径，但它仍然报告 switch 语句中的一个分支未采用，并且在“至少采用一次”统计信息中低于 100%。

这里有一些示例代码来演示：

#include "stdio.h"

void foo(int i)

    switch(i)
    
        case 1:printf("a\n");break;
        case 2:printf("b\n");break;
        case 3:printf("c\n");break;
        default: printf("other\n");
    


int main()

    int i;
    for(i=0;i<4;++i)
        foo(i);
    return 0;

我使用“gcc temp.c -fprofile-arcs -ftest-coverage”构建，运行“a”，然后运行“gcov -b -c temp.c”。输出指示交换机上有八个分支，其中一个（分支 6）未使用。

所有这些分支是什么？如何获得 100% 的覆盖率？

【问题讨论】：

.gcda 文件的内容有帮助吗？

【参考方案1】：

哦哦！ bde 的程序集转储显示该版本的 GCC 正在将此 switch 语句编译为二叉树的某种近似，从集合的中间开始。所以它检查i是否等于2，然后检查它是大于还是小于2，然后对于每一边它分别检查它是等于1还是3，如果不是，则默认。

这意味着它有两种不同的代码路径可以得到默认结果——一种用于大于 2 的非 3 数字，另一种用于小于 2 但不是 1 的数字。

如果您将循环中的 i<4 更改为 i<=4，看起来您将获得 100% 的覆盖率，以便测试每一侧的路径。

（而且，是的，这很可能已经从 GCC 3.x 更改为 GCC 4.x。我不会说它是“固定的”，因为除了生成 gcov 结果之外，它并不是“错误的”令人困惑。只是在具有分支预测功能的现代处理器上，它可能很慢而且过于复杂。）

【参考方案2】：

我使用 gcc/gcov 3.4.6 得到了相同的结果。

对于 switch 语句，它通常应该为每个 case 语句生成两个分支。一个是案例是否为真并且应该被执行，另一个是一个“fallthrough”分支，继续到下一个案例。

在您的情况下，gcc 似乎正在为最后一种情况创建一个“fallthrough”分支，这没有任何意义，因为没有什么可陷入的。

这是 gcc 生成的汇编代码的摘录（为了便于阅读，我更改了一些标签）：

    cmpl    $2, -4(%ebp)
    je  CASE2
    cmpl    $2, -4(%ebp)
    jg  L7
    cmpl    $1, -4(%ebp)
    je  CASE1
    addl    $1, LPBX1+16
    adcl    $0, LPBX1+20
    jmp DEFAULT
L7:
    cmpl    $3, -4(%ebp)
    je  CASE3
    addl    $1, LPBX1+32
    adcl    $0, LPBX1+36
    jmp DEFAULT

我承认我对 x86 汇编不太了解，也不了解 L7 标签的使用，但它可能与额外的分支有关。也许对 gcc 有更多了解的人可以解释这里发生了什么。

听起来这可能是旧版本的 gcc/gcov 的问题，升级到新的 gcc/gcov 可能会解决问题，特别是考虑到结果看起来正确的另一篇文章。

【讨论】：

我怀疑 gcov 是一个失败的分支；它看起来更有可能是 gcc 做的。如果开启优化会怎样？

default 的失败并没有错：毕竟下面可能有一个case 以避免执行特定于default 的代码。问题在于 switch 的最后一个语句有一个失败，因为没有什么可以陷入的。

@***s 开启优化并没有改变问题，而且看起来如果我使用 -O3 或更高版本会增加更多分支。

@Matthieu 我同意，这更有意义。我已经编辑了我的回复以反映这一点。

@bde：啊，好吧。这么多的想法！

【参考方案3】：

你确定你正在运行 a.out 吗？这是我的结果（gcc 4.4.1）：

File 't.c'
Lines executed:100.00% of 11
Branches executed:100.00% of 6
Taken at least once:100.00% of 6
Calls executed:100.00% of 5
t.c:creating 't.c.gcov'

【讨论】：

他说ran "a"，对我来说这表明他运行a.exe并且正在使用Windows。

我想——默认情况下，我将 gcc 与 unix 相关联。结果看起来与意外运行不同版本的可执行文件一致。

是的，我在 Windows 上使用 MinGW，它是 gcc 3.4.5。这可能是最新版本的 gcc 中修复的问题吗？

【参考方案4】：

我在 windows 上使用 mingw（这不是最新的 gcc），看起来这可能会在较新版本的 gcc 中解决。