Question

我正在用gcov分析我的代码。它说在堆栈中创建对象时，我的代码是2个函数。但是当我做新删除时，100％的功能覆盖率已经实现。

代码：

class Animal
{
public:
    Animal()
    {
    }
    virtual ~Animal()
    {
    }
};

int main()
{
    Animal animal;
}

我执行的命令用于生成gcov报告。

rm -rf Main.g* out.txt a.out coverage;
g++ -fprofile-arcs -ftest-coverage -lgcov -coverage Main.cpp;
./a.out;
lcov --capture --directory . --output-file out.txt;
genhtml out.txt --output-directory coverage;

生成的htmls显示我的功能覆盖率为3/4 - 75％。

但是一旦我将堆栈对象更改为堆，

代码：

class Animal
{
public:
    Animal()
    {
    }
    virtual ~Animal()
    {
    }
};

int main()
{
    auto animal = new Animal;
    delete animal;
}

我的功能覆盖范围是100％。

只有在调用“new”和“delete”时才会调用哪些隐藏函数？

Answer 1

简而言之：g ++为类创建了两个析构函数

一个用于破坏物体。
一个用于破坏在堆上分配的对象。

在某些情况下，它们都保存在目标文件中，而在某些情况下只保留在使用中。在你的75％-coverage-example中，你只使用第一个析构函数，但两者都必须保存在目标文件中。

@MSalters答案中的链接显示了方向，但主要是关于g ++发出的多个构造函数/析构函数符号。

至少对我来说，从这个相关的答案来看，它并没有直接显而易见，正在发生什么，因此我想详细说明。

第一种情况（100％覆盖率）：

让我们从Animal - 类的定义稍微不同开始，一个没有virtual析构函数：

class Animal
{
public:
    Animal(){}
    ~Animal(){}
};

int main(){Animal animal;}

对于此类定义，lcov显示100％的代码覆盖率。

让我们来看一下目标文件中的符号（为了简单起见，我没有使用gcov构建它）：

nm main.o
0000000000000000 T main
             U __stack_chk_fail
0000000000000000 W _ZN6AnimalC1Ev
0000000000000000 W _ZN6AnimalC2Ev
0000000000000000 n _ZN6AnimalC5Ev
0000000000000000 W _ZN6AnimalD1Ev
0000000000000000 W _ZN6AnimalD2Ev
0000000000000000 n _ZN6AnimalD5Ev

编译器仅保留main中所需的内联函数（类定义中实现的函数被视为内联函数，例如，没有copy-constructor或assignment-operator，它们由编译器）。我不确定AnimalX5Ev是什么，但对于这个类，AnimalXC1Ev（完整对象构造函数）和AnimalXC2Ev（基础对象构造函数）没有区别 - 它们甚至有同一地址。正如linked answer中所解释的那样，它是gcc的一些怪癖（但clang也有它）和多态支持的副产品。

第二种情况（75％覆盖率）：

让析构函数虚拟化，就像在我们的原始示例中一样，并查看生成的目标文件中的符号：

 nm main.o
 0000000000000000 T main
             ...
 0000000000000000 W _ZN6AnimalD0Ev    <----------- NEW
             ...
 0000000000000000 V _ZTV6Animal       <----------- NEW

我们看到一些新符号：_ZTV6Animal是众所周知的vtable，_ZN6AnimalD0Ev - 所谓的删除析构函数（读取以查看为什么需要它）。但是，在main中再次使用_ZN6AnimalD1Ev，因为与第一种情况相比没有任何变化（使用g++ -S main.cpp -o main.s进行编译以查看它）。

但是为什么地球上_ZN6AnimalD0Ev保留在目标文件中，如果不使用它？因为它在虚拟表_ZTV6Animal中使用（请参阅程序集main.s）：

_ZTV6Animal:
   .quad    0
   .quad    _ZTI6Animal
   .quad    _ZN6AnimalD1Ev
   .quad    _ZN6AnimalD0Ev  <---- HERE is the address of the function!
   .weak    _ZTI6Animal

但为什么需要这个vtable呢？因为只要类中有虚方法，类的每个对象都会引用类的vtable，如构造函数中所示（仍然是main.s）：

ZN6AnimalC2Ev:
    ...
    // in register %rdi is the address of the newly created object  
    movl    $_ZTV6Animal+16, (%rdi)     ;write the address of the vtable (why +16?) to the address pointed to by %rdi.
...

我必须承认，我简化了程序集，但很容易看出，Animal - 对象的内存布局以虚拟表的地址开头。

此分配析构函数_ZN6AnimalD0Ev是缺少覆盖范围的函数 - 因为它未在您的程序中使用。

第三种情况（再次覆盖100％）：

如果我们使用new + delete，会有哪些变化？首先我们必须知道，破坏堆上的对象与调用堆栈上的对象的析构函数有点不同，因为我们需要：

销毁对象（它与堆栈上的相同，即_ZN6AnimalD1Ev）
释放/释放堆中对象占用的内存。

这两个步骤在分解析构函数_ZN6AnimalD0Ev中捆绑在一起，再一次可以在程序集中看到：

_ZN6AnimalD0Ev:
    call    _ZN6AnimalD1Ev    ; <---- call "Stack"-destructor
    ....
    call    _ZdlPv            ; free heap memory
    ....

现在，在main中我们必须从堆中删除对象，因此必须调用D0 - 析构函数 - 版本，然后再调用D1 - 析构函数 - 版本 - 这意味着使用所有功能 - 再次100％覆盖。

最后一块拼图，为什么D0 - 析构函数是虚拟表的一部分？如果animal是Cat，那么main如何知道要调用哪个析构函数（Cat而不是Animal）？通过查看animal指向的对象的虚拟表，为此，D0 - 析构函数包含在vtable中。

然而，这一切都是g ++的实现细节，我不认为标准中有很多强制要求以这种方式完成。尽管如此，clang ++完全相同，但必须检查MSVS和英特尔。

PS：关于deleting destructors的精彩文章。

Answer 2

他们是allocating constructor and deallocating destructor。

这是g++。

的实施细节

当在堆栈中创建对象时，即使具有100％的代码覆盖率，功能覆盖也较少

2 个答案: