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はじめに

C/C++test のマルチメトリクス カバレッジ解析機能は、スタンドアロンアプリケーションやライブラリを C/C++test の外で実行した際のコード カバレッジをモニターできます。

C/C++testには、以下のコンポーネントからなるスタンドアロンのカバレッジ パッケージが付属しています。

• [INSTALL_DIR]/cpptestcc - ビルド プロセスに統合し、カバレッジデータを収集できるようアプリケーションをインストゥルメントするカバレッジツールです。
  
• [INSTALL_DIR]/engine/coverage/runtime - インストゥルメントされたアプリケーションに統合する必要があるカバレッジランタイム ライブラリです。

cpptestcc によるカバレッジの収集は、以下の 3 つのフェーズで行われます。

1. cpptestcc ツールをビルドに統合し、アプリケーションをインストゥルメントする。
2. インストゥルメントされたコードを実行し、raw カバレッジ データを収集する。
3. ビルトイン テスト コンフィギュレーションを使用して raw カバレッジ データを C/C++test にインポートし、C/C++test でカバレッジを確認する。

cpptestccのクイックスタート

1. cpptestcc を実行できるよう、PATH システム変数に [INSTALL_DIR] へのパスを追加します。
2. コンパイル コマンドを変更し、-- を区切り文字としたコンパイラコマンドの接頭辞としてcpptestcc実行モジュールを含めます。 例:
   

   元のコンパイル コマンド ライン

   cc -I app/includes -D defines -c source.cpp

   変更後のコンパイル コマンド ライン
   

   cpptestcc -compiler gcc_7 -line-coverage -- cc -I app/includes -D defines -c source.cpp

   cpptestcc ツールを利用するには、少なくとも以下のパラメーターがコマンドラインに設定されている必要があります。 - コンパイラ識別子-compiler <COMPILER_ID> - カバレッジメトリクス (例: -decision-coverage) その他のオプションについては、「Command Line Reference for cpptestcc」を参照してください。

3. リンカー コマンドを変更し、C/C++test に付属のビルド済みカバレッジランタイム ライブラリへのパスを指定して、アプリケーションにこのライブラリを追加します。例:
   

   元のコンパイル コマンド ライン
   

   lxx -L app/lib app/source.o somelib.lib -o app.exe

   変更後のコンパイル コマンド ライン

   lxx -L app/lib app/source.o somelib.lib [INSTALL_DIR]/engine/coverage/runtime/lib/cpptest.lib -o app.exe

   カバレッジ ランタイムのライブラリが共有 (動的ロード) ライブラリとしてリンクされる場合、インストゥルメントされたアプリケーションの開始時にカバレッジ ツールのライブラリを確実にロードできるようにする必要があります。それには、通常、[INSTALL_DIR]/engine/coverage/runtime/bin をPATH 環境変数に追加するか (Windows の場合)、[INSTALL_DIR]/engine/coverage/runtime/lib を  LD_LIBRARY_PATH 環境変数に追加します (Linux の場合)。

   C/C++test には、Window および Linux のネイティブ アプリケーション用にビルド済みのカバレッジ ランタイム ライブラリが付属しています。クロスプラットフォームおよび組み込みテストの場合は、[INSTALL_DIR]/engine/coverage/runtime のソースからランタイム ライブラリをビルドする必要があります。詳細は「カバレッジ ランタイム ライブラリ」を参照してください。

4. アプリケーションをビルドします。コードをインストゥルメントする際、cpptestccは .cpptest/cpptestcc フォルダーを作成します。ここには、重要なカバレッジ関連データ (「カバレッジ マップ」) が保存されます。デフォルトでは、フォルダーは現在のコンパイルの作業ディレクトリに作成されます。-workspace <path> オプションを使用してデフォルトの場所を変更できます。詳細は「Command Line Reference for cpptestcc」を参照してください。 
   
5. アプリケーションを実行します。cpptest_results.clogファイルにカバレッジ データ (「カバレッジ ログ」) が保存されます。
   
6. C/C++test がインストールされた IDE で、アプリケーションのすべてのソース ファイルを含む新規プロジェクトを作成します。
   ファイルおよびすべてのパスに変更がないことを確認します。
   
7. プロジェクトを選択し、IDE のメニューで [Parasoft] > [テスト コンフィギュレーション] > [Utilities] > [Load Application Coverage] をクリックしてカバレッジ データをインポートします (詳細は「Importing the Coverage Data」を参照)。
   
8. カバレッジ情報を参照します (「カバレッジ情報の参照」を参照)。

カバレッジ データのインポート

Load Application Coverage テスト コンフィギュレーションは、.cpptest/cpptestcc フォルダーと cpptest_results.clog ファイルの両方がデフォルトの場所にあると仮定します。場所をカスタマイズするには、テスト コンフィギュレーションの実行の詳細オプション ([実行] > [全般] > [実行の詳細]) で以下のように設定します。
- Coverage map files root location - デフォルト: ${project_loc}/.cpptest/cpptestcc
- Coverage log files - デフォルト: ${project_loc}/*.clog

デフォルトでは、Load Application Coverage テスト コンフィギュレーションは、すべてのサポート対象カバレッジ メトリクスの情報をロードしようとします。サポート対象カバレッジ メトリクスのリストをカスタマイズするには、 [実行] > [全般] > [実行の詳細] > [インストゥルメント モード] > [インストゥルメント機能]> [C/C++ コード カバレッジ メトリクス] に移動し、レポートしたいメトリクスを選択します。

コンパイル コマンドラインで cpptestcc ツールに対して有効に指定したメトリクスと一貫性を保つよう推奨します。

cpptestcc コマンド ライン リファレンス

次のコマンドを実行すると、利用可能なオプションがコンソールに表示されます: cpptestcc -help

以下のオプションがあります。

<project root> + external_libs + src + include

<project root> <sourcefiles>.cpp <headerfiles>.hpp

カバレッジ ランタイム ライブラリ

カバレッジ ランタイム ライブラリは、アプリケーション実行時にカバレッジ情報を出力するためにソース コード インストゥルメンテーションによって使用されるヘルパー関数およびサービスのコレクションです。インストゥルメントされたアプリケーションは、ライブラリなしではリンクできません。テスト対象プロジェクトのタイプによって、異なる方法でランタイム ライブラリを最終的なテスト可能バイナリにリンクすることができます。

インストゥルメントされたコードに基本的なサービスを提供するほか、ライブラリはコード カバレッジ ソリューションを特定の開発環境向けに調整するためにも使用されます。たとえば、テスト対象の組み込みデバイスと開発ホストの間でカバレッジ結果を送受信するために非標準的なトランスポートをサポートする場合などです。

ビルド済みのバージョンとカスタマイズされたビルド

C/C++test にはランタイム ライブラリのビルド済みのバージョンが付属しています。これらのバージョンは、C/C++test がインストールされているのと同じプラットフォームでの使用に適しています。多くの場合、ネイティブで開発されたアプリケーションは、ランタイム ライブラリのビルド済みのバージョンを使用してコード カバレッジを収集できます。

クロスプラットフォームのアプリケーションを開発するユーザーは、適切なクロス コンパイラおよび場合によってはリンカーを使用してカバレッジ ランタイム ライブラリのカスタム ビルドを用意する必要があります。C/C++test にはコード カバレッジ ランタイム ライブラリのソース コードが付属しています。

カバレッジ ランタイム ライブラリのカスタム ビルドの準備に必要なプロセスは、通常は、カバレッジ ランタイム ライブラリのソース コードをコンパイルすることだけです。状況によっては、一部のソース コードをインストールしてコード カバレッジを特定の開発プラットフォーム向けに変更する必要がある場合もあります。このプロセスについては、後のセクションで説明します。

ビルド済みランタイム ライブラリの使用

C/C++test には以下のバイナリ ファイルが含まれています。

Windows (x86 および x86-64) 

Linux (x86 および x86-64)

あらかじめ用意されていない形式のランタイム ライブラリを使用する必要がある場合、特定の開発環境の要件に合わせたカバレッジ ランタイム ライブラリのカスタム ビルドを用意します。詳細については「ランタイム ライブラリのカスタマイズ」を参照してください。

リンカー コマンド ラインとの統合

カバレッジ ランタイム ライブラリをテスト対象アプリケーションと統合するリンク プロセスでは、通常はリンカー コマンド ラインの変更が必要であり、場合によっては実行環境の変更も必要です。このセクションでは、C/C++test に付属しているビルド済みのバージョンを使用する場合にリンク プロセスを変更する方法を説明します。

Windows Cygwin GNU GCC コンパイラ用の静的ライブラリの場合

1. ビルド スクリプト内のリンカー コマンド ラインを特定します。
2. ビルド スクリプトを変更し、リンカー コマンド ラインの任意の場所にカバレッジ ランタイム ライブラリを指定します。できればすべてのオブジェクト ファイルの後に指定します。

Microsoft Visual C++ コンパイラ用の動的リンク ライブラリの場合

1. ビルド スクリプト内のリンカー コマンド ラインを特定します。

2. ビルド スクリプトを変更し、リンカー コマンド ラインの任意の場所にカバレッジ ランタイム ライブラリを指定します。できればすべてのオブジェクト ファイルの後に指定します。例:

   $(LXX) $(PRODUCT_OBJ) $(OFLAG_EXE)$(PROJ_EXECUTABLE) $(LXXFLAGS) $(SYSLIB) $(EXECUTABLE_LIB_LXX_OPTS) [INSTALL_DIR]/engine/coverage/runtime/lib/cpptest.lib

3. PATH 環境変数に [INSTALL_DIR]/engine/coverage/runtime/bin ディレクトリが追加されており、テスト対象プログラムを開始したときにライブラリをロードできることを確認します。cpptest.dll(またはcpptest64.dll) ファイルを実行モジュールと同じディレクトリ、またはテスト対象アプリケーションの起動時に動的リンク ライブラリを検索するその他の場所にコピーすることを検討するとよいでしょう。

GNU GCC コンパイラ用共有ライブラリの場合

1. ビルド スクリプト内のリンカー コマンド ラインを特定します。

2. ビルド スクリプトを変更し、リンカー コマンド ラインの任意の場所にカバレッジ ランタイム ライブラリを指定します。できればすべてのオブジェクト ファイルの後に指定します。例:

   $(LXX) $(PRODUCT_OBJ) $(OFLAG_EXE)$(PROJ_EXECUTABLE) $(LXXFLAGS) $(SYSLIB) $(EXECUTABLE_LIB_LXX_OPTS) -L [INSTALL_DIR]/engine/coverage/runtime/lib -lcpptest

   -L [INSTALL_DIR]/engine/coverage/runtime/lib and -lcpptest オプションが追加されていることに注意してください。

3. テスト対象実行モジュールが共有ライブラリを確実に見つけられるよう、LD_LIBRARY_PATH 環境変数に [INSTALL_DIR]/engine/coverage/runtime/lib を追加します。

ランタイム ライブラリのカスタマイズ

以下の条件に当てはまる場合、ランタイム ライブラリをカスタマイズする必要がある可能性があります。

• 別の形式のバイナリ ファイルが必要である。
• 結果を転送するためにデフォルト以外の通信チャネルを有効にする
• 結果を転送するために通信チャネルのカスタム 実装をインストールする
• 標準サポート以外のマルチスレッド アプリケーションを有効にする
• マルチスレッド アプリケーションをサポートするためのカスタム実装をインストールする

ライブラリのソース コードの構造

C/C++test に付属しているランタイム ライブラリのソース コードは、[INSTALL_DIR]/engine/coverage/runtime ディレクトリにあります。次の表は、使用方法の説明です。 

通信チャネルサポートの切り替え

ランタイム ライブラリはさまざまな通信チャネル経由でのデータ収集をサポートしています。使用される通信チャネルは開発環境に依存します。多くの場合、結果を 1 つまたは複数のファイルに格納するのが適切ですが、TCP/IP ソケットまたは RS232 による転送が必要な場合もあります。特定の通信チャネルを有効にするには、ライブラリのソース ファイル cpptest.c をコンパイルするときに専用のマクロに値を設定します。値を設定するには、コンパイル コマンド ラインに -D<MACRO> を追加します。次の表は、通信チャネル制御マクロの一覧です。  

提供されている Makefile でカバレッジ ランタイム ライブラリをビルドする場合、[INSTALL_DIR]/engine/coverage/runtime/channel ディレクトリにある make 設定ファイルを使用できます。

カスタム通信チャネルのサポートをインストール

お使いの開発環境に合う通信チャネルの実装がない場合、カスタム実装を使用できます。次の手順は、ランタイム ライブラリをカスタマイズして通信チャネルのカスタム実装を使用する方法を説明しています。 

1. [INSTALL_DIR]/engine/coverage/runtime/src/cpptest.c のコピーを作成して編集用にファイルを開きます。

2. セクション 1.13 "Custom Communication Implementation" の場所を探します。
   カスタム通信の実装セクションには、4 つの異なるメソッドのための空のテンプレートがあります。

   関数	説明
   void cpptestInitializeStream(void)	この関数は通信チャネルの初期化を行います。たとえば、ソケットの作成および接続や、UART デバイスの初期化などを行います。
   void cpptestFinalizeStream(void)	この関数は、通信チャネルの後処理を行います。たとえば、TCP/IP ソケットのクローズなどを行います。
   int cpptestSendData(const char *data, unsigned size)	この関数は、データ バッファーからのサイズ バイトを送信します。
   void cpptestFlushData(void)	この関数は、データをフラッシュします。フラッシュの意味は、トランスポートタイプによって異なります。一部の実装では、あまり意味がない可能性もあります。その場合、関数は空のままにしておきます。

3. お使いの環境の要件に合わせてこれらのメソッドを実装します。
4. コンパイル コマンド ラインに次のマクロ定義を付加して cpptest.c をコンパイルします。
   "-DCPPTEST_CUSTOM_COMMUNICATION"
5. 生成されたオブジェクトファイルでは不十分な場合、要求に合わせてさらにファイルを処理できます (共有ライブラリを作成するなど)。

マルチスレッド API サポートの切り替え

ランタイム ライブラリはマルチスレッド アプリケーションをサポートします。POSIX、Windows、および VxWorks API がサポートされます。特定のマルチスレッド API のサポートを有効にするには、cpptest.c をコンパイルするときにコンパイル コマンド ラインに -D<MACRO> を追加します。次の表は、マルチスレッド API サポート制御マクロの一覧です。

カスタム スレッド API サポートのインストール

サポート対象外のマルチスレッド API を使用するマルチスレッド アプリケーションと共に C/C++test のカバレッジ エンジンを使用する場合、お使いのマルチスレッド API と共に動作するようランタイム ライブラリをカスタマイズできます。それには、次の手順を行う必要があります。

1. [INSTALL_DIR]/engine/coverage/runtime/src/cpptest.c のコピーを作成して編集用にファイルを開きます。

2. セクション 2.5 "Custom Communication Implementation" の場所を探します。
   カスタム通信の実装セクションには、4 つの異なるメソッドのための空のテンプレートがあります。

   関数	説明
   static int cpptestLock(void)	この関数は、カバレッジ ツール ランタイム ライブラリ内の処理が同期されることを保証します。あるスレッドがランタイム ライブラリ サービスへのアクセスをロックした場合、その間はアトミックな処理が行われ、他のスレッドがランタイム ライブラリ サービスを使用できないことを意味します。ロックが解放されると、他のスレッドがランタイム ライブラリ サービスを使用できるようになります。
   static int cpptestUnlock(void)	ランタイム ライブラリ サービスを解放します。

3. お使いの環境の要件に合わせてこれらのメソッドを実装します。

4. コンパイル コマンド ラインに次のマクロ定義を付加して cpptest.c をコンパイルします。
   "-DCPPTEST_CUSTOM_THREADS"

5. 生成されたオブジェクトファイルでは不十分な場合、要求に合わせてさらにファイルを処理できます (共有ライブラリを作成するなど)。

ランタイム ライブラリのビルド

ランタイムのビルド プロセスを簡略化するため、C/C++test には簡単な Makefile が付属しています (「Library Source Code Structure」を参照)。しかし、ソース コードがすでにビルド プロセス用に最適化されているため、多くの場合、付属の make ファイルは必要ありません。常に必要なステップは、cpptest.c ソース ファイルのコンパイルだけです。生成されたオブジェクト ファイルをさらに処理する必要があるかどうかは、個々の開発環境や、ランタイム ライブラリを共有ライブラリとして提供するかなどの要件によります。

付属の Makefile を使用したランタイム ライブラリのビルド

1. [INSTALL_DIR]/engine/coverage/runtime をローカル ディレクトリにコピーします。
2. コンパイル フラグを変更する必要がある場合 (たとえば特定のクロスコンパイラ固有の指定や定義を追加してランタイム ライブラリの再設定を強制する場合など)、ターゲット ライブラリに新しい make 設定ファイルを用意します。簡単に設定を行うには、既存のターゲット設定ファイルをコピーし、必要に応じて内容を修正します。

3. 次のコマンド ラインを呼び出すと、単一のオブジェクト cpptest.<OBJ_EXT> を含むサブディレクトリ build が作成されます。それを使用してインストゥルメントされたアプリケーションとリンクできます。

   make TARGET_CFG=<target config file name> CHANNEL_FILE=<channel config file name>

   コマンドは次のようになります。

   make TARGET_CFG=gcc-static.mk CHANNEL_FILE=channel/unix-socket.mk

   チャネル タイプを指定することもできます。

   make TARGET_CFG=gcc-static.mk CHANNEL_TYPE=unix-socket

4. カバレッジ ランタイム ライブラリを共有ライブラリ、動的リンク ライブラリ、またはその他のバイナリ形式でリンクする必要がある場合、目的に合わせて Makefile をカスタマイズするか、カスタム ビルドをセットアップする必要があります。

ランタイム ライブラリのユーザー ビルド

カバレッジ ランタイム ライブラリのユーザー ビルドをセットアップするには、次の操作を行います。

1. [INSTALL_DIR]/engine/coverage/runtime/src/cpptest.c から任意の場所に cpptest.c ファイルをコピーします。
2. 「ランタイム ライブラリのカスタマイズ」の説明に従って任意のカスタマイズを行います。
3. 任意のビルド システムをセットアップします (例: IAR Embedded Workbench プロジェクトまたはその他のソース コード ビルダー)。
4. コンパイル フラグを変更し、コンパイラ インクルード フラグ (通常は -I) に次の値を含めます。
   -I[INSTALL_DIR]/engine/coverage/runtime/include
5. 5.必要な設定の定義 (通常は -D) を追加します。 例:
   -DCPPTEST_FILE_COMMUNICATION -DCPPTEST_NO_THREADS
6. ビルダーを実行します (たとえば、IDE でビルド コマンドを選択します)。
7. 結果として作成されたオブジェクト ファイルの場所を確認し、インストゥルメントされたアプリケーションとリンクします。