Document --dynamic-list-data option for --coverage usage.
[official-gcc.git] / gcc / doc / gcov.texi
blob6157e8bbf7cc427c1b9a07e5b19ab7e3aa56ee97
1 @c Copyright (C) 1996-2018 Free Software Foundation, Inc.
2 @c This is part of the GCC manual.
3 @c For copying conditions, see the file gcc.texi.
5 @ignore
6 @c man begin COPYRIGHT
7 Copyright @copyright{} 1996-2018 Free Software Foundation, Inc.
9 Permission is granted to copy, distribute and/or modify this document
10 under the terms of the GNU Free Documentation License, Version 1.3 or
11 any later version published by the Free Software Foundation; with the
12 Invariant Sections being ``GNU General Public License'' and ``Funding
13 Free Software'', the Front-Cover texts being (a) (see below), and with
14 the Back-Cover Texts being (b) (see below).  A copy of the license is
15 included in the gfdl(7) man page.
17 (a) The FSF's Front-Cover Text is:
19      A GNU Manual
21 (b) The FSF's Back-Cover Text is:
23      You have freedom to copy and modify this GNU Manual, like GNU
24      software.  Copies published by the Free Software Foundation raise
25      funds for GNU development.
26 @c man end
27 @c Set file name and title for the man page.
28 @setfilename gcov
29 @settitle coverage testing tool
30 @end ignore
32 @node Gcov
33 @chapter @command{gcov}---a Test Coverage Program
35 @command{gcov} is a tool you can use in conjunction with GCC to
36 test code coverage in your programs.
38 @menu
39 * Gcov Intro::                  Introduction to gcov.
40 * Invoking Gcov::               How to use gcov.
41 * Gcov and Optimization::       Using gcov with GCC optimization.
42 * Gcov Data Files::             The files used by gcov.
43 * Cross-profiling::             Data file relocation.
44 @end menu
46 @node Gcov Intro
47 @section Introduction to @command{gcov}
48 @c man begin DESCRIPTION
50 @command{gcov} is a test coverage program.  Use it in concert with GCC
51 to analyze your programs to help create more efficient, faster running
52 code and to discover untested parts of your program.  You can use
53 @command{gcov} as a profiling tool to help discover where your
54 optimization efforts will best affect your code.  You can also use
55 @command{gcov} along with the other profiling tool, @command{gprof}, to
56 assess which parts of your code use the greatest amount of computing
57 time.
59 Profiling tools help you analyze your code's performance.  Using a
60 profiler such as @command{gcov} or @command{gprof}, you can find out some
61 basic performance statistics, such as:
63 @itemize @bullet
64 @item
65 how often each line of code executes
67 @item
68 what lines of code are actually executed
70 @item
71 how much computing time each section of code uses
72 @end itemize
74 Once you know these things about how your code works when compiled, you
75 can look at each module to see which modules should be optimized.
76 @command{gcov} helps you determine where to work on optimization.
78 Software developers also use coverage testing in concert with
79 testsuites, to make sure software is actually good enough for a release.
80 Testsuites can verify that a program works as expected; a coverage
81 program tests to see how much of the program is exercised by the
82 testsuite.  Developers can then determine what kinds of test cases need
83 to be added to the testsuites to create both better testing and a better
84 final product.
86 You should compile your code without optimization if you plan to use
87 @command{gcov} because the optimization, by combining some lines of code
88 into one function, may not give you as much information as you need to
89 look for `hot spots' where the code is using a great deal of computer
90 time.  Likewise, because @command{gcov} accumulates statistics by line (at
91 the lowest resolution), it works best with a programming style that
92 places only one statement on each line.  If you use complicated macros
93 that expand to loops or to other control structures, the statistics are
94 less helpful---they only report on the line where the macro call
95 appears.  If your complex macros behave like functions, you can replace
96 them with inline functions to solve this problem.
98 @command{gcov} creates a logfile called @file{@var{sourcefile}.gcov} which
99 indicates how many times each line of a source file @file{@var{sourcefile}.c}
100 has executed.  You can use these logfiles along with @command{gprof} to aid
101 in fine-tuning the performance of your programs.  @command{gprof} gives
102 timing information you can use along with the information you get from
103 @command{gcov}.
105 @command{gcov} works only on code compiled with GCC@.  It is not
106 compatible with any other profiling or test coverage mechanism.
108 @c man end
110 @node Invoking Gcov
111 @section Invoking @command{gcov}
113 @smallexample
114 gcov @r{[}@var{options}@r{]} @var{files}
115 @end smallexample
117 @command{gcov} accepts the following options:
119 @ignore
120 @c man begin SYNOPSIS
121 gcov [@option{-v}|@option{--version}] [@option{-h}|@option{--help}]
122      [@option{-a}|@option{--all-blocks}]
123      [@option{-b}|@option{--branch-probabilities}]
124      [@option{-c}|@option{--branch-counts}]
125      [@option{-d}|@option{--display-progress}]
126      [@option{-f}|@option{--function-summaries}]
127      [@option{-i}|@option{--intermediate-format}]
128      [@option{-j}|@option{--human-readable}]
129      [@option{-k}|@option{--use-colors}]
130      [@option{-l}|@option{--long-file-names}]
131      [@option{-m}|@option{--demangled-names}]
132      [@option{-n}|@option{--no-output}]
133      [@option{-o}|@option{--object-directory} @var{directory|file}]
134      [@option{-p}|@option{--preserve-paths}]
135      [@option{-r}|@option{--relative-only}]
136      [@option{-s}|@option{--source-prefix} @var{directory}]
137      [@option{-u}|@option{--unconditional-branches}]
138      [@option{-x}|@option{--hash-filenames}]
139      @var{files}
140 @c man end
141 @c man begin SEEALSO
142 gpl(7), gfdl(7), fsf-funding(7), gcc(1) and the Info entry for @file{gcc}.
143 @c man end
144 @end ignore
146 @c man begin OPTIONS
147 @table @gcctabopt
149 @item -a
150 @itemx --all-blocks
151 Write individual execution counts for every basic block.  Normally gcov
152 outputs execution counts only for the main blocks of a line.  With this
153 option you can determine if blocks within a single line are not being
154 executed.
156 @item -b
157 @itemx --branch-probabilities
158 Write branch frequencies to the output file, and write branch summary
159 info to the standard output.  This option allows you to see how often
160 each branch in your program was taken.  Unconditional branches will not
161 be shown, unless the @option{-u} option is given.
163 @item -c
164 @itemx --branch-counts
165 Write branch frequencies as the number of branches taken, rather than
166 the percentage of branches taken.
168 @item -d
169 @itemx --display-progress
170 Display the progress on the standard output.
172 @item -f
173 @itemx --function-summaries
174 Output summaries for each function in addition to the file level summary.
176 @item -h
177 @itemx --help
178 Display help about using @command{gcov} (on the standard output), and
179 exit without doing any further processing.
181 @item -i
182 @itemx --intermediate-format
183 Output gcov file in an easy-to-parse intermediate text format that can
184 be used by @command{lcov} or other tools. The output is a single
185 @file{.gcov} file per @file{.gcda} file. No source code is required.
187 The format of the intermediate @file{.gcov} file is plain text with
188 one entry per line
190 @smallexample
191 version:@var{gcc_version}
192 file:@var{source_file_name}
193 function:@var{start_line_number},@var{end_line_number},@var{execution_count},@var{function_name}
194 lcount:@var{line number},@var{execution_count},@var{has_unexecuted_block}
195 branch:@var{line_number},@var{branch_coverage_type}
197 Where the @var{branch_coverage_type} is
198    notexec (Branch not executed)
199    taken (Branch executed and taken)
200    nottaken (Branch executed, but not taken)
201 @end smallexample
203 There can be multiple @var{file} entries in an intermediate gcov
204 file. All entries following a @var{file} pertain to that source file
205 until the next @var{file} entry.  If there are multiple functions that
206 start on a single line, then corresponding lcount is repeated multiple
207 times.
209 Here is a sample when @option{-i} is used in conjunction with @option{-b} option:
211 @smallexample
212 version: 8.1.0 20180103
213 file:tmp.cpp
214 function:7,7,0,_ZN3FooIcEC2Ev
215 function:7,7,1,_ZN3FooIiEC2Ev
216 function:8,8,0,_ZN3FooIcE3incEv
217 function:8,8,2,_ZN3FooIiE3incEv
218 function:18,37,1,main
219 lcount:7,0,1
220 lcount:7,1,0
221 lcount:8,0,1
222 lcount:8,2,0
223 lcount:18,1,0
224 lcount:21,1,0
225 branch:21,taken
226 branch:21,nottaken
227 lcount:23,1,0
228 branch:23,taken
229 branch:23,nottaken
230 lcount:24,1,0
231 branch:24,taken
232 branch:24,nottaken
233 lcount:25,1,0
234 lcount:27,11,0
235 branch:27,taken
236 branch:27,taken
237 lcount:28,10,0
238 lcount:30,1,1
239 branch:30,nottaken
240 branch:30,taken
241 lcount:32,1,0
242 branch:32,nottaken
243 branch:32,taken
244 lcount:33,0,1
245 branch:33,notexec
246 branch:33,notexec
247 lcount:35,1,0
248 branch:35,taken
249 branch:35,nottaken
250 lcount:36,1,0
251 @end smallexample
253 @item -j
254 @itemx --human-readable
255 Write counts in human readable format (like 24k).
257 @item -k
258 @itemx --use-colors
260 Use colors for lines of code that have zero coverage.  We use red color for
261 non-exceptional lines and cyan for exceptional.  Same colors are used for
262 basic blocks with @option{-a} option.
265 @item -l
266 @itemx --long-file-names
267 Create long file names for included source files.  For example, if the
268 header file @file{x.h} contains code, and was included in the file
269 @file{a.c}, then running @command{gcov} on the file @file{a.c} will
270 produce an output file called @file{a.c##x.h.gcov} instead of
271 @file{x.h.gcov}.  This can be useful if @file{x.h} is included in
272 multiple source files and you want to see the individual
273 contributions.  If you use the @samp{-p} option, both the including
274 and included file names will be complete path names.
276 @item -m
277 @itemx --demangled-names
278 Display demangled function names in output. The default is to show
279 mangled function names.
281 @item -n
282 @itemx --no-output
283 Do not create the @command{gcov} output file.
285 @item -o @var{directory|file}
286 @itemx --object-directory @var{directory}
287 @itemx --object-file @var{file}
288 Specify either the directory containing the gcov data files, or the
289 object path name.  The @file{.gcno}, and
290 @file{.gcda} data files are searched for using this option.  If a directory
291 is specified, the data files are in that directory and named after the
292 input file name, without its extension.  If a file is specified here,
293 the data files are named after that file, without its extension.
295 @item -p
296 @itemx --preserve-paths
297 Preserve complete path information in the names of generated
298 @file{.gcov} files.  Without this option, just the filename component is
299 used.  With this option, all directories are used, with @samp{/} characters
300 translated to @samp{#} characters, @file{.} directory components
301 removed and unremoveable @file{..}
302 components renamed to @samp{^}.  This is useful if sourcefiles are in several
303 different directories.
305 @item -r
306 @itemx --relative-only
307 Only output information about source files with a relative pathname
308 (after source prefix elision).  Absolute paths are usually system
309 header files and coverage of any inline functions therein is normally
310 uninteresting.
312 @item -s @var{directory}
313 @itemx --source-prefix @var{directory}
314 A prefix for source file names to remove when generating the output
315 coverage files.  This option is useful when building in a separate
316 directory, and the pathname to the source directory is not wanted when
317 determining the output file names.  Note that this prefix detection is
318 applied before determining whether the source file is absolute.
320 @item -u
321 @itemx --unconditional-branches
322 When branch probabilities are given, include those of unconditional branches.
323 Unconditional branches are normally not interesting.
325 @item -v
326 @itemx --version
327 Display the @command{gcov} version number (on the standard output),
328 and exit without doing any further processing.
330 @item -w
331 @itemx --verbose
332 Print verbose informations related to basic blocks and arcs.
334 @item -x
335 @itemx --hash-filenames
336 By default, gcov uses the full pathname of the source files to to create
337 an output filename.  This can lead to long filenames that can overflow
338 filesystem limits.  This option creates names of the form
339 @file{@var{source-file}##@var{md5}.gcov},
340 where the @var{source-file} component is the final filename part and
341 the @var{md5} component is calculated from the full mangled name that
342 would have been used otherwise.
344 @end table
346 @command{gcov} should be run with the current directory the same as that
347 when you invoked the compiler.  Otherwise it will not be able to locate
348 the source files.  @command{gcov} produces files called
349 @file{@var{mangledname}.gcov} in the current directory.  These contain
350 the coverage information of the source file they correspond to.
351 One @file{.gcov} file is produced for each source (or header) file
352 containing code,
353 which was compiled to produce the data files.  The @var{mangledname} part
354 of the output file name is usually simply the source file name, but can
355 be something more complicated if the @samp{-l} or @samp{-p} options are
356 given.  Refer to those options for details.
358 If you invoke @command{gcov} with multiple input files, the
359 contributions from each input file are summed.  Typically you would
360 invoke it with the same list of files as the final link of your executable.
362 The @file{.gcov} files contain the @samp{:} separated fields along with
363 program source code.  The format is
365 @smallexample
366 @var{execution_count}:@var{line_number}:@var{source line text}
367 @end smallexample
369 Additional block information may succeed each line, when requested by
370 command line option.  The @var{execution_count} is @samp{-} for lines
371 containing no code.  Unexecuted lines are marked @samp{#####} or
372 @samp{====}, depending on whether they are reachable by
373 non-exceptional paths or only exceptional paths such as C++ exception
374 handlers, respectively. Given @samp{-a} option, unexecuted blocks are
375 marked @samp{$$$$$} or @samp{%%%%%}, depending on whether a basic block
376 is reachable via non-exceptional or exceptional paths.
377 Executed basic blocks having a statement with zero @var{execution_count}
378 end with @samp{*} character and are colored with magenta color with @option{-k}
379 option.  The functionality is not supported in Ada.
381 Note that GCC can completely remove the bodies of functions that are
382 not needed -- for instance if they are inlined everywhere.  Such functions
383 are marked with @samp{-}, which can be confusing.
384 Use the @option{-fkeep-inline-functions} and @option{-fkeep-static-functions}
385 options to retain these functions and
386 allow gcov to properly show their @var{execution_count}.
388 Some lines of information at the start have @var{line_number} of zero.
389 These preamble lines are of the form
391 @smallexample
392 -:0:@var{tag}:@var{value}
393 @end smallexample
395 The ordering and number of these preamble lines will be augmented as
396 @command{gcov} development progresses --- do not rely on them remaining
397 unchanged.  Use @var{tag} to locate a particular preamble line.
399 The additional block information is of the form
401 @smallexample
402 @var{tag} @var{information}
403 @end smallexample
405 The @var{information} is human readable, but designed to be simple
406 enough for machine parsing too.
408 When printing percentages, 0% and 100% are only printed when the values
409 are @emph{exactly} 0% and 100% respectively.  Other values which would
410 conventionally be rounded to 0% or 100% are instead printed as the
411 nearest non-boundary value.
413 When using @command{gcov}, you must first compile your program with two
414 special GCC options: @samp{-fprofile-arcs -ftest-coverage}.
415 This tells the compiler to generate additional information needed by
416 gcov (basically a flow graph of the program) and also includes
417 additional code in the object files for generating the extra profiling
418 information needed by gcov.  These additional files are placed in the
419 directory where the object file is located.
421 Running the program will cause profile output to be generated.  For each
422 source file compiled with @option{-fprofile-arcs}, an accompanying
423 @file{.gcda} file will be placed in the object file directory.
425 Running @command{gcov} with your program's source file names as arguments
426 will now produce a listing of the code along with frequency of execution
427 for each line.  For example, if your program is called @file{tmp.cpp}, this
428 is what you see when you use the basic @command{gcov} facility:
430 @smallexample
431 $ g++ -fprofile-arcs -ftest-coverage tmp.cpp
432 $ a.out
433 $ gcov tmp.cpp -m
434 File 'tmp.cpp'
435 Lines executed:92.86% of 14
436 Creating 'tmp.cpp.gcov'
437 @end smallexample
439 The file @file{tmp.cpp.gcov} contains output from @command{gcov}.
440 Here is a sample:
442 @smallexample
443         -:    0:Source:tmp.cpp
444         -:    0:Graph:tmp.gcno
445         -:    0:Data:tmp.gcda
446         -:    0:Runs:1
447         -:    0:Programs:1
448         -:    1:#include <stdio.h>
449         -:    2:
450         -:    3:template<class T>
451         -:    4:class Foo
452         -:    5:@{
453         -:    6:  public:
454        1*:    7:  Foo(): b (1000) @{@}
455 ------------------
456 Foo<char>::Foo():
457     #####:    7:  Foo(): b (1000) @{@}
458 ------------------
459 Foo<int>::Foo():
460         1:    7:  Foo(): b (1000) @{@}
461 ------------------
462        2*:    8:  void inc () @{ b++; @}
463 ------------------
464 Foo<char>::inc():
465     #####:    8:  void inc () @{ b++; @}
466 ------------------
467 Foo<int>::inc():
468         2:    8:  void inc () @{ b++; @}
469 ------------------
470         -:    9:
471         -:   10:  private:
472         -:   11:  int b;
473         -:   12:@};
474         -:   13:
475         -:   14:template class Foo<int>;
476         -:   15:template class Foo<char>;
477         -:   16:
478         -:   17:int
479         1:   18:main (void)
480         -:   19:@{
481         -:   20:  int i, total;
482         1:   21:  Foo<int> counter;
483         -:   22:
484         1:   23:  counter.inc();
485         1:   24:  counter.inc();
486         1:   25:  total = 0;
487         -:   26:
488        11:   27:  for (i = 0; i < 10; i++)
489        10:   28:    total += i;
490         -:   29:
491        1*:   30:  int v = total > 100 ? 1 : 2;
492         -:   31:
493         1:   32:  if (total != 45)
494     #####:   33:    printf ("Failure\n");
495         -:   34:  else
496         1:   35:    printf ("Success\n");
497         1:   36:  return 0;
498         -:   37:@}
499 @end smallexample
501 Note that line 7 is shown in the report multiple times.  First occurrence
502 presents total number of execution of the line and the next two belong
503 to instances of class Foo constructors.  As you can also see, line 30 contains
504 some unexecuted basic blocks and thus execution count has asterisk symbol.
506 When you use the @option{-a} option, you will get individual block
507 counts, and the output looks like this:
509 @smallexample
510         -:    0:Source:tmp.cpp
511         -:    0:Graph:tmp.gcno
512         -:    0:Data:tmp.gcda
513         -:    0:Runs:1
514         -:    0:Programs:1
515         -:    1:#include <stdio.h>
516         -:    2:
517         -:    3:template<class T>
518         -:    4:class Foo
519         -:    5:@{
520         -:    6:  public:
521        1*:    7:  Foo(): b (1000) @{@}
522 ------------------
523 Foo<char>::Foo():
524     #####:    7:  Foo(): b (1000) @{@}
525 ------------------
526 Foo<int>::Foo():
527         1:    7:  Foo(): b (1000) @{@}
528 ------------------
529        2*:    8:  void inc () @{ b++; @}
530 ------------------
531 Foo<char>::inc():
532     #####:    8:  void inc () @{ b++; @}
533 ------------------
534 Foo<int>::inc():
535         2:    8:  void inc () @{ b++; @}
536 ------------------
537         -:    9:
538         -:   10:  private:
539         -:   11:  int b;
540         -:   12:@};
541         -:   13:
542         -:   14:template class Foo<int>;
543         -:   15:template class Foo<char>;
544         -:   16:
545         -:   17:int
546         1:   18:main (void)
547         -:   19:@{
548         -:   20:  int i, total;
549         1:   21:  Foo<int> counter;
550         1:   21-block  0
551         -:   22:
552         1:   23:  counter.inc();
553         1:   23-block  0
554         1:   24:  counter.inc();
555         1:   24-block  0
556         1:   25:  total = 0;
557         -:   26:
558        11:   27:  for (i = 0; i < 10; i++)
559         1:   27-block  0
560        11:   27-block  1
561        10:   28:    total += i;
562        10:   28-block  0
563         -:   29:
564        1*:   30:  int v = total > 100 ? 1 : 2;
565         1:   30-block  0
566     %%%%%:   30-block  1
567         1:   30-block  2
568         -:   31:
569         1:   32:  if (total != 45)
570         1:   32-block  0
571     #####:   33:    printf ("Failure\n");
572     %%%%%:   33-block  0
573         -:   34:  else
574         1:   35:    printf ("Success\n");
575         1:   35-block  0
576         1:   36:  return 0;
577         1:   36-block  0
578         -:   37:@}
579 @end smallexample
581 In this mode, each basic block is only shown on one line -- the last
582 line of the block.  A multi-line block will only contribute to the
583 execution count of that last line, and other lines will not be shown
584 to contain code, unless previous blocks end on those lines.
585 The total execution count of a line is shown and subsequent lines show
586 the execution counts for individual blocks that end on that line.  After each
587 block, the branch and call counts of the block will be shown, if the
588 @option{-b} option is given.
590 Because of the way GCC instruments calls, a call count can be shown
591 after a line with no individual blocks.
592 As you can see, line 33 contains a basic block that was not executed.
594 @need 450
595 When you use the @option{-b} option, your output looks like this:
597 @smallexample
598         -:    0:Source:tmp.cpp
599         -:    0:Graph:tmp.gcno
600         -:    0:Data:tmp.gcda
601         -:    0:Runs:1
602         -:    0:Programs:1
603         -:    1:#include <stdio.h>
604         -:    2:
605         -:    3:template<class T>
606         -:    4:class Foo
607         -:    5:@{
608         -:    6:  public:
609        1*:    7:  Foo(): b (1000) @{@}
610 ------------------
611 Foo<char>::Foo():
612 function Foo<char>::Foo() called 0 returned 0% blocks executed 0%
613     #####:    7:  Foo(): b (1000) @{@}
614 ------------------
615 Foo<int>::Foo():
616 function Foo<int>::Foo() called 1 returned 100% blocks executed 100%
617         1:    7:  Foo(): b (1000) @{@}
618 ------------------
619        2*:    8:  void inc () @{ b++; @}
620 ------------------
621 Foo<char>::inc():
622 function Foo<char>::inc() called 0 returned 0% blocks executed 0%
623     #####:    8:  void inc () @{ b++; @}
624 ------------------
625 Foo<int>::inc():
626 function Foo<int>::inc() called 2 returned 100% blocks executed 100%
627         2:    8:  void inc () @{ b++; @}
628 ------------------
629         -:    9:
630         -:   10:  private:
631         -:   11:  int b;
632         -:   12:@};
633         -:   13:
634         -:   14:template class Foo<int>;
635         -:   15:template class Foo<char>;
636         -:   16:
637         -:   17:int
638 function main called 1 returned 100% blocks executed 81%
639         1:   18:main (void)
640         -:   19:@{
641         -:   20:  int i, total;
642         1:   21:  Foo<int> counter;
643 call    0 returned 100%
644 branch  1 taken 100% (fallthrough)
645 branch  2 taken 0% (throw)
646         -:   22:
647         1:   23:  counter.inc();
648 call    0 returned 100%
649 branch  1 taken 100% (fallthrough)
650 branch  2 taken 0% (throw)
651         1:   24:  counter.inc();
652 call    0 returned 100%
653 branch  1 taken 100% (fallthrough)
654 branch  2 taken 0% (throw)
655         1:   25:  total = 0;
656         -:   26:
657        11:   27:  for (i = 0; i < 10; i++)
658 branch  0 taken 91% (fallthrough)
659 branch  1 taken 9%
660        10:   28:    total += i;
661         -:   29:
662        1*:   30:  int v = total > 100 ? 1 : 2;
663 branch  0 taken 0% (fallthrough)
664 branch  1 taken 100%
665         -:   31:
666         1:   32:  if (total != 45)
667 branch  0 taken 0% (fallthrough)
668 branch  1 taken 100%
669     #####:   33:    printf ("Failure\n");
670 call    0 never executed
671 branch  1 never executed
672 branch  2 never executed
673         -:   34:  else
674         1:   35:    printf ("Success\n");
675 call    0 returned 100%
676 branch  1 taken 100% (fallthrough)
677 branch  2 taken 0% (throw)
678         1:   36:  return 0;
679         -:   37:@}
680 @end smallexample
682 For each function, a line is printed showing how many times the function
683 is called, how many times it returns and what percentage of the
684 function's blocks were executed.
686 For each basic block, a line is printed after the last line of the basic
687 block describing the branch or call that ends the basic block.  There can
688 be multiple branches and calls listed for a single source line if there
689 are multiple basic blocks that end on that line.  In this case, the
690 branches and calls are each given a number.  There is no simple way to map
691 these branches and calls back to source constructs.  In general, though,
692 the lowest numbered branch or call will correspond to the leftmost construct
693 on the source line.
695 For a branch, if it was executed at least once, then a percentage
696 indicating the number of times the branch was taken divided by the
697 number of times the branch was executed will be printed.  Otherwise, the
698 message ``never executed'' is printed.
700 For a call, if it was executed at least once, then a percentage
701 indicating the number of times the call returned divided by the number
702 of times the call was executed will be printed.  This will usually be
703 100%, but may be less for functions that call @code{exit} or @code{longjmp},
704 and thus may not return every time they are called.
706 The execution counts are cumulative.  If the example program were
707 executed again without removing the @file{.gcda} file, the count for the
708 number of times each line in the source was executed would be added to
709 the results of the previous run(s).  This is potentially useful in
710 several ways.  For example, it could be used to accumulate data over a
711 number of program runs as part of a test verification suite, or to
712 provide more accurate long-term information over a large number of
713 program runs.
715 The data in the @file{.gcda} files is saved immediately before the program
716 exits.  For each source file compiled with @option{-fprofile-arcs}, the
717 profiling code first attempts to read in an existing @file{.gcda} file; if
718 the file doesn't match the executable (differing number of basic block
719 counts) it will ignore the contents of the file.  It then adds in the
720 new execution counts and finally writes the data to the file.
722 @node Gcov and Optimization
723 @section Using @command{gcov} with GCC Optimization
725 If you plan to use @command{gcov} to help optimize your code, you must
726 first compile your program with two special GCC options:
727 @samp{-fprofile-arcs -ftest-coverage}.  Aside from that, you can use any
728 other GCC options; but if you want to prove that every single line
729 in your program was executed, you should not compile with optimization
730 at the same time.  On some machines the optimizer can eliminate some
731 simple code lines by combining them with other lines.  For example, code
732 like this:
734 @smallexample
735 if (a != b)
736   c = 1;
737 else
738   c = 0;
739 @end smallexample
741 @noindent
742 can be compiled into one instruction on some machines.  In this case,
743 there is no way for @command{gcov} to calculate separate execution counts
744 for each line because there isn't separate code for each line.  Hence
745 the @command{gcov} output looks like this if you compiled the program with
746 optimization:
748 @smallexample
749       100:   12:if (a != b)
750       100:   13:  c = 1;
751       100:   14:else
752       100:   15:  c = 0;
753 @end smallexample
755 The output shows that this block of code, combined by optimization,
756 executed 100 times.  In one sense this result is correct, because there
757 was only one instruction representing all four of these lines.  However,
758 the output does not indicate how many times the result was 0 and how
759 many times the result was 1.
761 Inlineable functions can create unexpected line counts.  Line counts are
762 shown for the source code of the inlineable function, but what is shown
763 depends on where the function is inlined, or if it is not inlined at all.
765 If the function is not inlined, the compiler must emit an out of line
766 copy of the function, in any object file that needs it.  If
767 @file{fileA.o} and @file{fileB.o} both contain out of line bodies of a
768 particular inlineable function, they will also both contain coverage
769 counts for that function.  When @file{fileA.o} and @file{fileB.o} are
770 linked together, the linker will, on many systems, select one of those
771 out of line bodies for all calls to that function, and remove or ignore
772 the other.  Unfortunately, it will not remove the coverage counters for
773 the unused function body.  Hence when instrumented, all but one use of
774 that function will show zero counts.
776 If the function is inlined in several places, the block structure in
777 each location might not be the same.  For instance, a condition might
778 now be calculable at compile time in some instances.  Because the
779 coverage of all the uses of the inline function will be shown for the
780 same source lines, the line counts themselves might seem inconsistent.
782 Long-running applications can use the @code{__gcov_reset} and @code{__gcov_dump}
783 facilities to restrict profile collection to the program region of
784 interest. Calling @code{__gcov_reset(void)} will clear all profile counters
785 to zero, and calling @code{__gcov_dump(void)} will cause the profile information
786 collected at that point to be dumped to @file{.gcda} output files.
787 Instrumented applications use a static destructor with priority 99
788 to invoke the @code{__gcov_dump} function. Thus @code{__gcov_dump}
789 is executed after all user defined static destructors,
790 as well as handlers registered with @code{atexit}.
791 If an executable loads a dynamic shared object via dlopen functionality,
792 @option{-Wl,--dynamic-list-data} is needed to dump all profile data.
794 @c man end
796 @node Gcov Data Files
797 @section Brief Description of @command{gcov} Data Files
799 @command{gcov} uses two files for profiling.  The names of these files
800 are derived from the original @emph{object} file by substituting the
801 file suffix with either @file{.gcno}, or @file{.gcda}.  The files
802 contain coverage and profile data stored in a platform-independent format.
803 The @file{.gcno} files are placed in the same directory as the object
804 file.  By default, the @file{.gcda} files are also stored in the same
805 directory as the object file, but the GCC @option{-fprofile-dir} option
806 may be used to store the @file{.gcda} files in a separate directory.
808 The @file{.gcno} notes file is generated when the source file is compiled
809 with the GCC @option{-ftest-coverage} option.  It contains information to
810 reconstruct the basic block graphs and assign source line numbers to
811 blocks.
813 The @file{.gcda} count data file is generated when a program containing
814 object files built with the GCC @option{-fprofile-arcs} option is executed.
815 A separate @file{.gcda} file is created for each object file compiled with
816 this option.  It contains arc transition counts, value profile counts, and
817 some summary information.
819 The full details of the file format is specified in @file{gcov-io.h},
820 and functions provided in that header file should be used to access the
821 coverage files.
823 @node Cross-profiling
824 @section Data File Relocation to Support Cross-Profiling
826 Running the program will cause profile output to be generated.  For each
827 source file compiled with @option{-fprofile-arcs}, an accompanying @file{.gcda}
828 file will be placed in the object file directory. That implicitly requires
829 running the program on the same system as it was built or having the same
830 absolute directory structure on the target system. The program will try
831 to create the needed directory structure, if it is not already present.
833 To support cross-profiling, a program compiled with @option{-fprofile-arcs}
834 can relocate the data files based on two environment variables:
836 @itemize @bullet
837 @item
838 GCOV_PREFIX contains the prefix to add to the absolute paths
839 in the object file. Prefix can be absolute, or relative.  The
840 default is no prefix.
842 @item
843 GCOV_PREFIX_STRIP indicates the how many initial directory names to strip off
844 the hardwired absolute paths. Default value is 0.
846 @emph{Note:} If GCOV_PREFIX_STRIP is set without GCOV_PREFIX is undefined,
847  then a relative path is made out of the hardwired absolute paths.
848 @end itemize
850 For example, if the object file @file{/user/build/foo.o} was built with
851 @option{-fprofile-arcs}, the final executable will try to create the data file
852 @file{/user/build/foo.gcda} when running on the target system.  This will
853 fail if the corresponding directory does not exist and it is unable to create
854 it.  This can be overcome by, for example, setting the environment as
855 @samp{GCOV_PREFIX=/target/run} and @samp{GCOV_PREFIX_STRIP=1}.  Such a
856 setting will name the data file @file{/target/run/build/foo.gcda}.
858 You must move the data files to the expected directory tree in order to
859 use them for profile directed optimizations (@option{-fprofile-use}), or to
860 use the @command{gcov} tool.