比较不同输入下相同代码的执行路径

Posted 2023-04-13

【中文标题】比较不同输入下相同代码的执行路径

【英文标题】：Compare execution paths of same code under different inputs

【发布时间】：2012-12-09 19:33:24

【问题描述】：

我正在调试一个非常复杂的 C++ 函数，它在某些输入下会给我一些意想不到的结果。我想比较不同输入下的代码执行情况，以便找出导致我出错的部分。 可以比较代码执行路径的工具是我正在寻找的。请让我知道是否存在这样的工具。或者如果有一些技术我可以用来做同样的事情？

为了具体描述我的问题，这里我使用一个人为的例子。

说这是伪代码中的函数，

double payTax(double income)

   if (income < 10000)
      return noTax();
   else if ( 10000 < income < 30000)
      return levelOneTax();
   else if (30000 < income < 48000)
      return levelTwoTax();
   else  
      return levelThreeAboveTax();

给定输入 15000，该函数计算正确的税额，但不知何故，输入 16000 给出了错误的税额。假设输入 15000 和 16000 会导致函数通过完全相同的执行路径；另一方面，如果它们走不同的路径，那么函数中一定有问题。因此，比较执行路径的工具会揭示足够的信息，帮助我快速识别错误。我正在寻找这样的工具。最好与Visual Studio 2010兼容。如果这样的工具还保留变量的值会更好。

附：调试是我最不想做的事情，因为我正在使用的代码库比简单的 payTax 示例要大得多且复杂得多。

请帮忙。谢谢。

【问题讨论】：

您是否已启动并运行 Visual Studio 2010？如果是这样，您是否尝试在函数payTax() 的开头放置断点，然后在调试器中运行程序？

是的。正如我所说，真正的功能比人为的例子复杂一千倍。我可以使用调试器，但与拥有这样的工具相比，它会花费我更多的时间。 @丹尼森鲍姆

如果没有完整的细节，很难给出一个好的答案，但调试器所做的不仅仅是基本的断点和单步执行。您可以使用条件断点来跟踪执行何时以给定的前提条件意外结束。对于您的示例，断点只能在给定的输入范围内触发。

@Shuo 我也一直在寻找这样的工具（虽然适用于.NET/C#），会发现它最有帮助！你有没有找到任何工具或替代解决方案？

【参考方案1】：

您要查找的关键字是“代码覆盖率”或“覆盖率分析”或“代码覆盖率分析”。

您使用哪种工具自然取决于您的其他环境。

【讨论】：

谢谢。我也知道代码覆盖率，但我自己并没有真正使用过任何代码覆盖率工具。你介意分享一个已经成功测试和使用的工具吗？

【参考方案2】：

您要的工具是printf 或std::cerr！

您的代码中有一个严重错误：像if ( 10000 < income < 30000) 这样的语句将无法按预期工作！你想写成if( 10000 < income && income < 30000 )。

为了保持测试简单，请使用大括号，如下所示：

if( 10000 < income && income < 30000 ) 
    return levelOneTax();
 else if( ...

因为这样添加调试输出会容易得多，如下所示：

if( 10000 < income && income < 30000 ) 
    std::cerr << "using levelOneTax for income=" << income << std::endl;
    return levelOneTax();
 else if( ...

编辑

顺便说一句：“一个比较执行路径的工具会揭示足够的信息 [...]”，但是在您所期望的意义上，这样的工具会揭示太多需要处理的信息。您能做的最好的事情是调试并验证您的代码是否按照您的预期进行。对于您的情况，“代码覆盖率”工具可能太大（而且此类工具也不便宜）。

【讨论】：

代码风格和语法正确性在这里不是问题，因为我只是以此为例。

printf 和 std:cerr 太费劲了，因为我有这么大的代码库，而且我对代码本身并不熟悉。

嗯，我认为你的意思是代码覆盖工具对我来说太大了。但我正在寻找一种更简单的方法，它只给出两次执行的差异，这就是我所需要的。

另一个想法：尝试使用类似于“单元测试”的功能，并记录一系列输入的输入和输出。

是的，AFAIK 当前可用的代码覆盖率工具对于您的用例来说太大了。