Jenkins for C++ Project

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Jenkins で C++ プロジェクトを管理するにはどうすればよいか？

全体図 †

• src (サンプルプログラム)
  • おなじみ倉庫クラス (warehouse)
  • 在庫以上を出庫しようとしても、在庫分しか出庫できないってのをテストする
• test (テストプログラム)
  • CPPUnit でテストする
  • テストクラスの warehouseTest.cpp は TestFixture? を継承している
  • テストを実行するための mainTest.cpp は TestRunner? を使っている
• テスト・静的解析
  • make (Makefile) で行う
  • テスト用のバイナリ (warehouseTest) を作る。こいつを実行するとテスト結果とカバレッジ (gcov) が出てくる
  • gcov は gcovr で取りまとめて、Jenikins の xUnit plugin が取り込める形に変換する
  • cppcheck で静的解析を行う
  • doxygen を作成する
• 出てきたレポートを Jenins に取り込む

サンプルプログラム †

src †

https://github.com/kagyuu/DockerExam/blob/master/jenkins/WarehouseCpp/src/main.cpp

#include <stdio.h>

int main ( ) {
    printf( "hello!\n" );
    return 0;
}

https://github.com/kagyuu/DockerExam/blob/master/jenkins/WarehouseCpp/src/warehouse.h

#ifndef WAREHOUSE_H__
#define WAREHOUSE_H__

class Warehouse {
private:
	int stock;
public:
	Warehouse();
	void putGoods(int amount);
	int takeGoods(int amount);
	int getStock();
};

#endif

https://github.com/kagyuu/DockerExam/blob/master/jenkins/WarehouseCpp/src/warehouse.cpp

#include "warehouse.h"

Warehouse::Warehouse() {
	stock = 0;
}

void Warehouse::putGoods(int amount){
	stock += amount;
}

int Warehouse::takeGoods(int amount){
	if (stock >= amount) {
		stock -= amount;
		return amount;
	}
	int tmp;
	tmp = stock;
	stock = 0;
	return tmp;
}

int Warehouse::getStock() {
	return stock;
}

test †

https://github.com/kagyuu/DockerExam/blob/master/jenkins/WarehouseCpp/test/warehouseTest.cpp

#include "warehouse.h"
#include <cppunit/extensions/HelperMacros.h>

using namespace CPPUNIT_NS;

class warehouseTest : public TestFixture {
    CPPUNIT_TEST_SUITE(warehouseTest);
    CPPUNIT_TEST(test1);
    CPPUNIT_TEST(test2);
    CPPUNIT_TEST_SUITE_END();

    void test1(){
    	Warehouse *w = new Warehouse();
    	w->putGoods(100);
        CPPUNIT_ASSERT( 25 == w->takeGoods(25) );
        CPPUNIT_ASSERT( 75 == w->getStock() );
        delete w;
    }

    void test2(){
    	Warehouse *w = new Warehouse();
    	w->putGoods(100);
        CPPUNIT_ASSERT( 100 == w->takeGoods(1000) );
        CPPUNIT_ASSERT( 0 == w->getStock() );
        delete w;
    }
};

CPPUNIT_TEST_SUITE_REGISTRATION(warehouseTest);

test1 : 100 個入庫して 75 個出庫したら残り在庫は 25 個になるはず
test2 : 100 個入庫して 1000 個出庫しようとしても 100 個しか出庫できず、残り在庫は 0 個になるはず
最期に CPPUNIT_TEST_SUITE_REGISTRATION(warehouseTest); でテストクラスを CPPUnit に登録する

https://github.com/kagyuu/DockerExam/blob/master/jenkins/WarehouseCpp/test/mainTest.cpp

#include <cppunit/TestResult.h>
#include <cppunit/TestResultCollector.h>
#include <cppunit/BriefTestProgressListener.h>
#include <cppunit/TestRunner.h>
#include <cppunit/extensions/TestFactoryRegistry.h>
#include <cppunit/CompilerOutputter.h>
#include <cppunit/XmlOutputter.h>

using namespace CPPUNIT_NS;

int main(int argc, char **argv) {
    TestResult controller;
    TestResultCollector result;
    controller.addListener(&result);

    BriefTestProgressListener progress;
    controller.addListener(&progress);

    TestRunner runner;
    runner.addTest(TestFactoryRegistry::getRegistry().makeTest());
    runner.run(controller);

    // compiler output
    CompilerOutputter coutputter(&result, stdCOut());
    coutputter.write();

    // output test result for jenkins 
    std::ofstream ofs("test_result.xml");
    CPPUNIT_NS::XmlOutputter outputter(&result, ofs,"UTF-8");
    outputter.write();

    return result.wasSuccessful() ? 0 : 1;
}

登録されているテストメソッドをあるだけ実行して、結果を XML 形式でファイルに出力する
テストクラスが増えても mainTest.cpp には変更の必要なし

Makefile †

https://github.com/kagyuu/DockerExam/blob/master/jenkins/WarehouseCpp/Makefile

APPNAME=warehouse
APPMAIN=./src/main.cpp
TESTMAIN=warehouseTest
###########################################################################
# Which compiler
CC=g++
FC=g77
###########################################################################
# Where to install
TARGET=./
###########################################################################
# Where are include files kept
LIBS=-lcppunit
INCLUDES=-I./src -I./test
###########################################################################
# Compile option
CFLAGS=-g -Wall -coverage

SRC:=$(filter-out $(APPMAIN),$(wildcard ./src/*.cpp))
TEST:=$(wildcard ./test/*.cpp)
OBJ:=$(SRC:.cpp=.o) $(TEST:.cpp=.o)

###########################################################################
# Control Script
all: clean compile report
clean:
	find ./ -name *.o -exec rm -v {} \;
	find ./ -name *.gcno -exec rm -v {} \;
	find ./ -name *.gcda -exec rm -v {} \;
	-rm $(APPNAME)
	-rm $(TESTMAIN)
	-rm *_result.xml
	-rm doxygen_*
	-rm -rf html
	-rm -rf latex

###########################################################################
# Body
compile: $(OBJ)
	$(CC) $(CFLAGS) $(OBJ) -o $(TESTMAIN) $(LIBS)

%.o : %.cpp
	$(CC) $(CFLAGS) $(LIBS) $(INCLUDES) -c $< -o $@

report:
	./$(TESTMAIN)
	gcovr --xml --output=gcover_result.xml src/
	cppcheck --enable=all --xml src 2> cppcheck_result.xml
	doxygen doxygen.conf > /dev/null

src/main.cpp を除いて、src/*.cpp test/*.cpp をビルドする。main() は test/mainTest.cpp の main() になる
本番プロジェクトでは、製品ビルド用の Makefile とは別に Makefile_test とかを作って $ make -f Makefile_test でテスト・静的解析を行えばいいだろう。今回は Makefile でテスト・静的解析をやっている。

Doxygen †

$ doxygen -g doxygen.conf

で、設定ファイルのひな形ができる。doxygen.conf を修正する。たとえば、

$ diff -u doxygen.conf.org doxygen.conf
--- doxygen.conf.org
+++ doxygen.conf
@@ -409,7 +409,7 @@
 # normally produced when WARNINGS is set to YES.
 # The default value is: NO.
 
-EXTRACT_ALL            = NO
+EXTRACT_ALL            = YES
 
 # If the EXTRACT_PRIVATE tag is set to YES, all private members of a class will
 # be included in the documentation.
@@ -758,7 +758,7 @@
 # spaces.
 # Note: If this tag is empty the current directory is searched.
 
-INPUT                  =
+INPUT                  = src
 
 # This tag can be used to specify the character encoding of the source files
 # that doxygen parses. Internally doxygen uses the UTF-8 encoding. Doxygen uses

コマンドラインから実行してみる †

$ make
g++ -g -Wall -coverage -lcppunit -I./src -I./test -c src/warehouse.cpp -o src/warehouse.o
g++ -g -Wall -coverage -lcppunit -I./src -I./test -c test/warehouseTest.cpp -o test/warehouseTest.o
g++ -g -Wall -coverage -lcppunit -I./src -I./test -c test/mainTest.cpp -o test/mainTest.o
g++ -g -Wall -coverage ./src/warehouse.o ./test/warehouseTest.o ./test/mainTest.o -o warehouseTest -lcppunit
./warehouseTest
warehouseTest::test1 : OK
warehouseTest::test2 : OK
OK (2)
gcovr --xml --output=gcover_result.xml src/
cppcheck --enable=all --xml src 2> cppcheck_result.xml
Checking src/main.cpp...
1/2 files checked 19% done
Checking src/warehouse.cpp...
2/2 files checked 100% done
Checking usage of global functions..
doxygen doxygen.conf > /dev/null

$ ls
Makefile             doxygen.conf      doxygen_sqlite3.db  html   src   test_result.xml
cppcheck_result.xml  doxygen.conf.org  gcover_result.xml   latex  test  warehouseTest

まぁ、ちゃんと動いたんじゃないでしょうか

Jenkins †

1. Dockerfile

   https://github.com/kagyuu/DockerExam/blob/master/jenkins/Dockerfile

   FROM jenkins
   
   USER root
   
   RUN apt-get -y update && apt-get -y upgrade
   
   # install gcc g++ gfortran
   RUN apt-get -y install build-essential
   
   # install static analysis
   RUN apt-get -y install cppcheck libcppunit* gcovr
   RUN apt-get -y install doxygen graphviz
   
   # install japanese fonts for many charts on jenkins
   RUN apt-get -y install fonts-ipafont
   
   WORKDIR /usr/lib/jvm/java-7-openjdk-amd64/jre/lib/fonts
   RUN mkdir fallback
   RUN cd fallback && ln -s /usr/share/fonts/opentype/ipafont-gothic/ipag.ttf
   RUN cd fallback && ln -s /usr/share/fonts/opentype/ipafont-gothic/ipam.ttf
   # RUN cd fallback && pwd && ls -la
   WORKDIR /
   
   USER jenkins
   

   本家の提供している Docker イメージ( https://github.com/jenkinsci/docker )に、C++ のビルド環境を追加。
   あと、Jenkins で表示するグラフ用に日本語フォントをインストールしておく
2. Build

   https://github.com/kagyuu/DockerExam/blob/master/jenkins/build.sh

   #!/bin/bash
   
   docker build -t atsushi/jenkins ./
   
   

3. データを永続化するディレクトリの作成

   $ sudo mkdir /var/jenkins_home
   $ sudo chown 1000 /var/jenkins_home/
   

   UID 1000 は、Docker コンテナの Jenkins ユーザの UID。cf. https://github.com/jenkinsci/docker
4. 実行

   https://github.com/kagyuu/DockerExam/blob/master/jenkins/run.sh

   #!/bin/bash
   
   docker run -p 8080:8080 -v /var/jenkins_home:/var/jenkins_home atsushi/jenkins
   
   

5. Plugin のインストール
   Cobertura、xUnit、CppUnit?、Doxygen plugin をインストールする
   
    
   
   一回失敗しても、もう一度やれば別のミラーサイトを見に行って上手くいくかもしれない。

Warehouse プロジェクト †

1. 新しい Job の作成
   
2. フリースタイル (Jenkins にビルドしてもらうのではなく make コマンドを実行してビルドする)
   
3. ビルドは make コマンド
   
4. ビルド後処理で Cobertura、CppCheck?、Doxygen、xUnit を設定する。
   それぞれの plugin の解析対象に、結果レポートの xml ファイルを設定する (xmlのファイル名は Makefile や mainTest.cpp で決めたもの)
   
    
   
    
   xUnit plugin では、CppUnit? 形式のレポートを読み取るように設定する
   
5. 一度ビルドを走らせて workspace を作成する
   
6. ソースコードをコピーする

   $ cp -vR ~/DockerExam/jenkins/WarehouseCpp/* /var/jenkins_home/jobs/Warehouse/workspace/
   

ビルドレポート †

1. 2回目のビルドはうまくいく
   
2. Covertura
   
3. CppCheck?
   
4. CppUnit?
   
5. Doxygen
   
6. 3回目以降は履歴がグラフで出力される。Jenkins(Java)に日本語フォントを設定していないと、凡例が □ になる。
   

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Computer