* gimple-ssa-store-merging.c (struct store_immediate_info): Add
[official-gcc.git] / gcc / doc / gcov.texi
blob6f6a92c131a91f168b3a56752ecb5a467aaea94f
1 @c Copyright (C) 1996-2017 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{} 1996-2017 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 @item -j
191 @itemx --human-readable
192 Write counts in human readable format (like 24k).
194 @smallexample
195 file:@var{source_file_name}
196 function:@var{start_line_number},@var{end_line_number},@var{execution_count},@var{function_name}
197 lcount:@var{line number},@var{execution_count},@var{has_unexecuted_block}
198 branch:@var{line_number},@var{branch_coverage_type}
200 Where the @var{branch_coverage_type} is
201    notexec (Branch not executed)
202    taken (Branch executed and taken)
203    nottaken (Branch executed, but not taken)
204 @end smallexample
206 There can be multiple @var{file} entries in an intermediate gcov
207 file. All entries following a @var{file} pertain to that source file
208 until the next @var{file} entry.  If there are multiple functions that
209 start on a single line, then corresponding lcount is repeated multiple
210 times.
212 Here is a sample when @option{-i} is used in conjunction with @option{-b} option:
214 @smallexample
215 file:tmp.cpp
216 function:7,7,0,_ZN3FooIcEC2Ev
217 function:7,7,1,_ZN3FooIiEC2Ev
218 function:8,8,0,_ZN3FooIcE3incEv
219 function:8,8,2,_ZN3FooIiE3incEv
220 function:18,37,1,main
221 lcount:7,0,1
222 lcount:7,1,0
223 lcount:8,0,1
224 lcount:8,2,0
225 lcount:18,1,0
226 lcount:21,1,0
227 branch:21,taken
228 branch:21,nottaken
229 lcount:23,1,0
230 branch:23,taken
231 branch:23,nottaken
232 lcount:24,1,0
233 branch:24,taken
234 branch:24,nottaken
235 lcount:25,1,0
236 lcount:27,11,0
237 branch:27,taken
238 branch:27,taken
239 lcount:28,10,0
240 lcount:30,1,1
241 branch:30,nottaken
242 branch:30,taken
243 lcount:32,1,0
244 branch:32,nottaken
245 branch:32,taken
246 lcount:33,0,1
247 branch:33,notexec
248 branch:33,notexec
249 lcount:35,1,0
250 branch:35,taken
251 branch:35,nottaken
252 lcount:36,1,0
253 @end smallexample
255 @item -k
256 @itemx --use-colors
258 Use colors for lines of code that have zero coverage.  We use red color for
259 non-exceptional lines and cyan for exceptional.  Same colors are used for
260 basic blocks with @option{-a} option.
263 @item -l
264 @itemx --long-file-names
265 Create long file names for included source files.  For example, if the
266 header file @file{x.h} contains code, and was included in the file
267 @file{a.c}, then running @command{gcov} on the file @file{a.c} will
268 produce an output file called @file{a.c##x.h.gcov} instead of
269 @file{x.h.gcov}.  This can be useful if @file{x.h} is included in
270 multiple source files and you want to see the individual
271 contributions.  If you use the @samp{-p} option, both the including
272 and included file names will be complete path names.
274 @item -m
275 @itemx --demangled-names
276 Display demangled function names in output. The default is to show
277 mangled function names.
279 @item -n
280 @itemx --no-output
281 Do not create the @command{gcov} output file.
283 @item -o @var{directory|file}
284 @itemx --object-directory @var{directory}
285 @itemx --object-file @var{file}
286 Specify either the directory containing the gcov data files, or the
287 object path name.  The @file{.gcno}, and
288 @file{.gcda} data files are searched for using this option.  If a directory
289 is specified, the data files are in that directory and named after the
290 input file name, without its extension.  If a file is specified here,
291 the data files are named after that file, without its extension.
293 @item -p
294 @itemx --preserve-paths
295 Preserve complete path information in the names of generated
296 @file{.gcov} files.  Without this option, just the filename component is
297 used.  With this option, all directories are used, with @samp{/} characters
298 translated to @samp{#} characters, @file{.} directory components
299 removed and unremoveable @file{..}
300 components renamed to @samp{^}.  This is useful if sourcefiles are in several
301 different directories.
303 @item -r
304 @itemx --relative-only
305 Only output information about source files with a relative pathname
306 (after source prefix elision).  Absolute paths are usually system
307 header files and coverage of any inline functions therein is normally
308 uninteresting.
310 @item -s @var{directory}
311 @itemx --source-prefix @var{directory}
312 A prefix for source file names to remove when generating the output
313 coverage files.  This option is useful when building in a separate
314 directory, and the pathname to the source directory is not wanted when
315 determining the output file names.  Note that this prefix detection is
316 applied before determining whether the source file is absolute.
318 @item -u
319 @itemx --unconditional-branches
320 When branch probabilities are given, include those of unconditional branches.
321 Unconditional branches are normally not interesting.
323 @item -v
324 @itemx --version
325 Display the @command{gcov} version number (on the standard output),
326 and exit without doing any further processing.
328 @item -w
329 @itemx --verbose
330 Print verbose informations related to basic blocks and arcs.
332 @item -x
333 @itemx --hash-filenames
334 By default, gcov uses the full pathname of the source files to to create
335 an output filename.  This can lead to long filenames that can overflow
336 filesystem limits.  This option creates names of the form
337 @file{@var{source-file}##@var{md5}.gcov},
338 where the @var{source-file} component is the final filename part and
339 the @var{md5} component is calculated from the full mangled name that
340 would have been used otherwise.
342 @end table
344 @command{gcov} should be run with the current directory the same as that
345 when you invoked the compiler.  Otherwise it will not be able to locate
346 the source files.  @command{gcov} produces files called
347 @file{@var{mangledname}.gcov} in the current directory.  These contain
348 the coverage information of the source file they correspond to.
349 One @file{.gcov} file is produced for each source (or header) file
350 containing code,
351 which was compiled to produce the data files.  The @var{mangledname} part
352 of the output file name is usually simply the source file name, but can
353 be something more complicated if the @samp{-l} or @samp{-p} options are
354 given.  Refer to those options for details.
356 If you invoke @command{gcov} with multiple input files, the
357 contributions from each input file are summed.  Typically you would
358 invoke it with the same list of files as the final link of your executable.
360 The @file{.gcov} files contain the @samp{:} separated fields along with
361 program source code.  The format is
363 @smallexample
364 @var{execution_count}:@var{line_number}:@var{source line text}
365 @end smallexample
367 Additional block information may succeed each line, when requested by
368 command line option.  The @var{execution_count} is @samp{-} for lines
369 containing no code.  Unexecuted lines are marked @samp{#####} or
370 @samp{====}, depending on whether they are reachable by
371 non-exceptional paths or only exceptional paths such as C++ exception
372 handlers, respectively. Given @samp{-a} option, unexecuted blocks are
373 marked @samp{$$$$$} or @samp{%%%%%}, depending on whether a basic block
374 is reachable via non-exceptional or exceptional paths.
375 Executed basic blocks having a statement with zero @var{execution_count}
376 end with @samp{*} character and are colored with magenta color with @option{-k}
377 option.
379 Note that GCC can completely remove the bodies of functions that are
380 not needed -- for instance if they are inlined everywhere.  Such functions
381 are marked with @samp{-}, which can be confusing.
382 Use the @option{-fkeep-inline-functions} and @option{-fkeep-static-functions}
383 options to retain these functions and
384 allow gcov to properly show their @var{execution_count}.
386 Some lines of information at the start have @var{line_number} of zero.
387 These preamble lines are of the form
389 @smallexample
390 -:0:@var{tag}:@var{value}
391 @end smallexample
393 The ordering and number of these preamble lines will be augmented as
394 @command{gcov} development progresses --- do not rely on them remaining
395 unchanged.  Use @var{tag} to locate a particular preamble line.
397 The additional block information is of the form
399 @smallexample
400 @var{tag} @var{information}
401 @end smallexample
403 The @var{information} is human readable, but designed to be simple
404 enough for machine parsing too.
406 When printing percentages, 0% and 100% are only printed when the values
407 are @emph{exactly} 0% and 100% respectively.  Other values which would
408 conventionally be rounded to 0% or 100% are instead printed as the
409 nearest non-boundary value.
411 When using @command{gcov}, you must first compile your program with two
412 special GCC options: @samp{-fprofile-arcs -ftest-coverage}.
413 This tells the compiler to generate additional information needed by
414 gcov (basically a flow graph of the program) and also includes
415 additional code in the object files for generating the extra profiling
416 information needed by gcov.  These additional files are placed in the
417 directory where the object file is located.
419 Running the program will cause profile output to be generated.  For each
420 source file compiled with @option{-fprofile-arcs}, an accompanying
421 @file{.gcda} file will be placed in the object file directory.
423 Running @command{gcov} with your program's source file names as arguments
424 will now produce a listing of the code along with frequency of execution
425 for each line.  For example, if your program is called @file{tmp.cpp}, this
426 is what you see when you use the basic @command{gcov} facility:
428 @smallexample
429 $ g++ -fprofile-arcs -ftest-coverage tmp.cpp
430 $ a.out
431 $ gcov tmp.cpp -m
432 File 'tmp.cpp'
433 Lines executed:92.86% of 14
434 Creating 'tmp.cpp.gcov'
435 @end smallexample
437 The file @file{tmp.cpp.gcov} contains output from @command{gcov}.
438 Here is a sample:
440 @smallexample
441         -:    0:Source:tmp.cpp
442         -:    0:Graph:tmp.gcno
443         -:    0:Data:tmp.gcda
444         -:    0:Runs:1
445         -:    0:Programs:1
446         -:    1:#include <stdio.h>
447         -:    2:
448         -:    3:template<class T>
449         -:    4:class Foo
450         -:    5:@{
451         -:    6:  public:
452        1*:    7:  Foo(): b (1000) @{@}
453 ------------------
454 Foo<char>::Foo():
455     #####:    7:  Foo(): b (1000) @{@}
456 ------------------
457 Foo<int>::Foo():
458         1:    7:  Foo(): b (1000) @{@}
459 ------------------
460        2*:    8:  void inc () @{ b++; @}
461 ------------------
462 Foo<char>::inc():
463     #####:    8:  void inc () @{ b++; @}
464 ------------------
465 Foo<int>::inc():
466         2:    8:  void inc () @{ b++; @}
467 ------------------
468         -:    9:
469         -:   10:  private:
470         -:   11:  int b;
471         -:   12:@};
472         -:   13:
473         -:   14:template class Foo<int>;
474         -:   15:template class Foo<char>;
475         -:   16:
476         -:   17:int
477         1:   18:main (void)
478         -:   19:@{
479         -:   20:  int i, total;
480         1:   21:  Foo<int> counter;
481         -:   22:
482         1:   23:  counter.inc();
483         1:   24:  counter.inc();
484         1:   25:  total = 0;
485         -:   26:
486        11:   27:  for (i = 0; i < 10; i++)
487        10:   28:    total += i;
488         -:   29:
489        1*:   30:  int v = total > 100 ? 1 : 2;
490         -:   31:
491         1:   32:  if (total != 45)
492     #####:   33:    printf ("Failure\n");
493         -:   34:  else
494         1:   35:    printf ("Success\n");
495         1:   36:  return 0;
496         -:   37:@}
497 @end smallexample
499 Note that line 7 is shown in the report multiple times.  First occurrence
500 presents total number of execution of the line and the next two belong
501 to instances of class Foo constructors.  As you can also see, line 30 contains
502 some unexecuted basic blocks and thus execution count has asterisk symbol.
504 When you use the @option{-a} option, you will get individual block
505 counts, and the output looks like this:
507 @smallexample
508         -:    0:Source:tmp.cpp
509         -:    0:Graph:tmp.gcno
510         -:    0:Data:tmp.gcda
511         -:    0:Runs:1
512         -:    0:Programs:1
513         -:    1:#include <stdio.h>
514         -:    2:
515         -:    3:template<class T>
516         -:    4:class Foo
517         -:    5:@{
518         -:    6:  public:
519        1*:    7:  Foo(): b (1000) @{@}
520 ------------------
521 Foo<char>::Foo():
522     #####:    7:  Foo(): b (1000) @{@}
523 ------------------
524 Foo<int>::Foo():
525         1:    7:  Foo(): b (1000) @{@}
526 ------------------
527        2*:    8:  void inc () @{ b++; @}
528 ------------------
529 Foo<char>::inc():
530     #####:    8:  void inc () @{ b++; @}
531 ------------------
532 Foo<int>::inc():
533         2:    8:  void inc () @{ b++; @}
534 ------------------
535         -:    9:
536         -:   10:  private:
537         -:   11:  int b;
538         -:   12:@};
539         -:   13:
540         -:   14:template class Foo<int>;
541         -:   15:template class Foo<char>;
542         -:   16:
543         -:   17:int
544         1:   18:main (void)
545         -:   19:@{
546         -:   20:  int i, total;
547         1:   21:  Foo<int> counter;
548         1:   21-block  0
549         -:   22:
550         1:   23:  counter.inc();
551         1:   23-block  0
552         1:   24:  counter.inc();
553         1:   24-block  0
554         1:   25:  total = 0;
555         -:   26:
556        11:   27:  for (i = 0; i < 10; i++)
557         1:   27-block  0
558        11:   27-block  1
559        10:   28:    total += i;
560        10:   28-block  0
561         -:   29:
562        1*:   30:  int v = total > 100 ? 1 : 2;
563         1:   30-block  0
564     %%%%%:   30-block  1
565         1:   30-block  2
566         -:   31:
567         1:   32:  if (total != 45)
568         1:   32-block  0
569     #####:   33:    printf ("Failure\n");
570     %%%%%:   33-block  0
571         -:   34:  else
572         1:   35:    printf ("Success\n");
573         1:   35-block  0
574         1:   36:  return 0;
575         1:   36-block  0
576         -:   37:@}
577 @end smallexample
579 In this mode, each basic block is only shown on one line -- the last
580 line of the block.  A multi-line block will only contribute to the
581 execution count of that last line, and other lines will not be shown
582 to contain code, unless previous blocks end on those lines.
583 The total execution count of a line is shown and subsequent lines show
584 the execution counts for individual blocks that end on that line.  After each
585 block, the branch and call counts of the block will be shown, if the
586 @option{-b} option is given.
588 Because of the way GCC instruments calls, a call count can be shown
589 after a line with no individual blocks.
590 As you can see, line 33 contains a basic block that was not executed.
592 @need 450
593 When you use the @option{-b} option, your output looks like this:
595 @smallexample
596         -:    0:Source:tmp.cpp
597         -:    0:Graph:tmp.gcno
598         -:    0:Data:tmp.gcda
599         -:    0:Runs:1
600         -:    0:Programs:1
601         -:    1:#include <stdio.h>
602         -:    2:
603         -:    3:template<class T>
604         -:    4:class Foo
605         -:    5:@{
606         -:    6:  public:
607        1*:    7:  Foo(): b (1000) @{@}
608 ------------------
609 Foo<char>::Foo():
610 function Foo<char>::Foo() called 0 returned 0% blocks executed 0%
611     #####:    7:  Foo(): b (1000) @{@}
612 ------------------
613 Foo<int>::Foo():
614 function Foo<int>::Foo() called 1 returned 100% blocks executed 100%
615         1:    7:  Foo(): b (1000) @{@}
616 ------------------
617        2*:    8:  void inc () @{ b++; @}
618 ------------------
619 Foo<char>::inc():
620 function Foo<char>::inc() called 0 returned 0% blocks executed 0%
621     #####:    8:  void inc () @{ b++; @}
622 ------------------
623 Foo<int>::inc():
624 function Foo<int>::inc() called 2 returned 100% blocks executed 100%
625         2:    8:  void inc () @{ b++; @}
626 ------------------
627         -:    9:
628         -:   10:  private:
629         -:   11:  int b;
630         -:   12:@};
631         -:   13:
632         -:   14:template class Foo<int>;
633         -:   15:template class Foo<char>;
634         -:   16:
635         -:   17:int
636 function main called 1 returned 100% blocks executed 81%
637         1:   18:main (void)
638         -:   19:@{
639         -:   20:  int i, total;
640         1:   21:  Foo<int> counter;
641 call    0 returned 100%
642 branch  1 taken 100% (fallthrough)
643 branch  2 taken 0% (throw)
644         -:   22:
645         1:   23:  counter.inc();
646 call    0 returned 100%
647 branch  1 taken 100% (fallthrough)
648 branch  2 taken 0% (throw)
649         1:   24:  counter.inc();
650 call    0 returned 100%
651 branch  1 taken 100% (fallthrough)
652 branch  2 taken 0% (throw)
653         1:   25:  total = 0;
654         -:   26:
655        11:   27:  for (i = 0; i < 10; i++)
656 branch  0 taken 91% (fallthrough)
657 branch  1 taken 9%
658        10:   28:    total += i;
659         -:   29:
660        1*:   30:  int v = total > 100 ? 1 : 2;
661 branch  0 taken 0% (fallthrough)
662 branch  1 taken 100%
663         -:   31:
664         1:   32:  if (total != 45)
665 branch  0 taken 0% (fallthrough)
666 branch  1 taken 100%
667     #####:   33:    printf ("Failure\n");
668 call    0 never executed
669 branch  1 never executed
670 branch  2 never executed
671         -:   34:  else
672         1:   35:    printf ("Success\n");
673 call    0 returned 100%
674 branch  1 taken 100% (fallthrough)
675 branch  2 taken 0% (throw)
676         1:   36:  return 0;
677         -:   37:@}
678 @end smallexample
680 For each function, a line is printed showing how many times the function
681 is called, how many times it returns and what percentage of the
682 function's blocks were executed.
684 For each basic block, a line is printed after the last line of the basic
685 block describing the branch or call that ends the basic block.  There can
686 be multiple branches and calls listed for a single source line if there
687 are multiple basic blocks that end on that line.  In this case, the
688 branches and calls are each given a number.  There is no simple way to map
689 these branches and calls back to source constructs.  In general, though,
690 the lowest numbered branch or call will correspond to the leftmost construct
691 on the source line.
693 For a branch, if it was executed at least once, then a percentage
694 indicating the number of times the branch was taken divided by the
695 number of times the branch was executed will be printed.  Otherwise, the
696 message ``never executed'' is printed.
698 For a call, if it was executed at least once, then a percentage
699 indicating the number of times the call returned divided by the number
700 of times the call was executed will be printed.  This will usually be
701 100%, but may be less for functions that call @code{exit} or @code{longjmp},
702 and thus may not return every time they are called.
704 The execution counts are cumulative.  If the example program were
705 executed again without removing the @file{.gcda} file, the count for the
706 number of times each line in the source was executed would be added to
707 the results of the previous run(s).  This is potentially useful in
708 several ways.  For example, it could be used to accumulate data over a
709 number of program runs as part of a test verification suite, or to
710 provide more accurate long-term information over a large number of
711 program runs.
713 The data in the @file{.gcda} files is saved immediately before the program
714 exits.  For each source file compiled with @option{-fprofile-arcs}, the
715 profiling code first attempts to read in an existing @file{.gcda} file; if
716 the file doesn't match the executable (differing number of basic block
717 counts) it will ignore the contents of the file.  It then adds in the
718 new execution counts and finally writes the data to the file.
720 @node Gcov and Optimization
721 @section Using @command{gcov} with GCC Optimization
723 If you plan to use @command{gcov} to help optimize your code, you must
724 first compile your program with two special GCC options:
725 @samp{-fprofile-arcs -ftest-coverage}.  Aside from that, you can use any
726 other GCC options; but if you want to prove that every single line
727 in your program was executed, you should not compile with optimization
728 at the same time.  On some machines the optimizer can eliminate some
729 simple code lines by combining them with other lines.  For example, code
730 like this:
732 @smallexample
733 if (a != b)
734   c = 1;
735 else
736   c = 0;
737 @end smallexample
739 @noindent
740 can be compiled into one instruction on some machines.  In this case,
741 there is no way for @command{gcov} to calculate separate execution counts
742 for each line because there isn't separate code for each line.  Hence
743 the @command{gcov} output looks like this if you compiled the program with
744 optimization:
746 @smallexample
747       100:   12:if (a != b)
748       100:   13:  c = 1;
749       100:   14:else
750       100:   15:  c = 0;
751 @end smallexample
753 The output shows that this block of code, combined by optimization,
754 executed 100 times.  In one sense this result is correct, because there
755 was only one instruction representing all four of these lines.  However,
756 the output does not indicate how many times the result was 0 and how
757 many times the result was 1.
759 Inlineable functions can create unexpected line counts.  Line counts are
760 shown for the source code of the inlineable function, but what is shown
761 depends on where the function is inlined, or if it is not inlined at all.
763 If the function is not inlined, the compiler must emit an out of line
764 copy of the function, in any object file that needs it.  If
765 @file{fileA.o} and @file{fileB.o} both contain out of line bodies of a
766 particular inlineable function, they will also both contain coverage
767 counts for that function.  When @file{fileA.o} and @file{fileB.o} are
768 linked together, the linker will, on many systems, select one of those
769 out of line bodies for all calls to that function, and remove or ignore
770 the other.  Unfortunately, it will not remove the coverage counters for
771 the unused function body.  Hence when instrumented, all but one use of
772 that function will show zero counts.
774 If the function is inlined in several places, the block structure in
775 each location might not be the same.  For instance, a condition might
776 now be calculable at compile time in some instances.  Because the
777 coverage of all the uses of the inline function will be shown for the
778 same source lines, the line counts themselves might seem inconsistent.
780 Long-running applications can use the @code{__gcov_reset} and @code{__gcov_dump}
781 facilities to restrict profile collection to the program region of
782 interest. Calling @code{__gcov_reset(void)} will clear all profile counters
783 to zero, and calling @code{__gcov_dump(void)} will cause the profile information
784 collected at that point to be dumped to @file{.gcda} output files.
785 Instrumented applications use a static destructor with priority 99
786 to invoke the @code{__gcov_dump} function. Thus @code{__gcov_dump}
787 is executed after all user defined static destructors,
788 as well as handlers registered with @code{atexit}.
790 @c man end
792 @node Gcov Data Files
793 @section Brief Description of @command{gcov} Data Files
795 @command{gcov} uses two files for profiling.  The names of these files
796 are derived from the original @emph{object} file by substituting the
797 file suffix with either @file{.gcno}, or @file{.gcda}.  The files
798 contain coverage and profile data stored in a platform-independent format.
799 The @file{.gcno} files are placed in the same directory as the object
800 file.  By default, the @file{.gcda} files are also stored in the same
801 directory as the object file, but the GCC @option{-fprofile-dir} option
802 may be used to store the @file{.gcda} files in a separate directory.
804 The @file{.gcno} notes file is generated when the source file is compiled
805 with the GCC @option{-ftest-coverage} option.  It contains information to
806 reconstruct the basic block graphs and assign source line numbers to
807 blocks.
809 The @file{.gcda} count data file is generated when a program containing
810 object files built with the GCC @option{-fprofile-arcs} option is executed.
811 A separate @file{.gcda} file is created for each object file compiled with
812 this option.  It contains arc transition counts, value profile counts, and
813 some summary information.
815 The full details of the file format is specified in @file{gcov-io.h},
816 and functions provided in that header file should be used to access the
817 coverage files.
819 @node Cross-profiling
820 @section Data File Relocation to Support Cross-Profiling
822 Running the program will cause profile output to be generated.  For each
823 source file compiled with @option{-fprofile-arcs}, an accompanying @file{.gcda}
824 file will be placed in the object file directory. That implicitly requires
825 running the program on the same system as it was built or having the same
826 absolute directory structure on the target system. The program will try
827 to create the needed directory structure, if it is not already present.
829 To support cross-profiling, a program compiled with @option{-fprofile-arcs}
830 can relocate the data files based on two environment variables:
832 @itemize @bullet
833 @item
834 GCOV_PREFIX contains the prefix to add to the absolute paths
835 in the object file. Prefix can be absolute, or relative.  The
836 default is no prefix.
838 @item
839 GCOV_PREFIX_STRIP indicates the how many initial directory names to strip off
840 the hardwired absolute paths. Default value is 0.
842 @emph{Note:} If GCOV_PREFIX_STRIP is set without GCOV_PREFIX is undefined,
843  then a relative path is made out of the hardwired absolute paths.
844 @end itemize
846 For example, if the object file @file{/user/build/foo.o} was built with
847 @option{-fprofile-arcs}, the final executable will try to create the data file
848 @file{/user/build/foo.gcda} when running on the target system.  This will
849 fail if the corresponding directory does not exist and it is unable to create
850 it.  This can be overcome by, for example, setting the environment as
851 @samp{GCOV_PREFIX=/target/run} and @samp{GCOV_PREFIX_STRIP=1}.  Such a
852 setting will name the data file @file{/target/run/build/foo.gcda}.
854 You must move the data files to the expected directory tree in order to
855 use them for profile directed optimizations (@option{-fprofile-use}), or to
856 use the @command{gcov} tool.