Imported Upstream version 4.8.1
[platform/upstream/gcc48.git] / libstdc++-v3 / doc / xml / manual / test.xml
1 <section xmlns="http://docbook.org/ns/docbook" version="5.0" 
2          xml:id="manual.intro.setup.test" xreflabel="Testing">
3 <?dbhtml filename="test.html"?>
4
5 <info><title>Test</title>
6   <keywordset>
7     <keyword>ISO C++</keyword>
8     <keyword>test</keyword>
9     <keyword>testsuite</keyword>
10     <keyword>performance</keyword>
11     <keyword>conformance</keyword>
12     <keyword>ABI</keyword>
13     <keyword>exception safety</keyword>
14   </keywordset>
15 </info>
16
17 <para>
18 The libstdc++ testsuite includes testing for standard conformance,
19 regressions, ABI, and performance.
20 </para>
21
22 <section xml:id="test.organization" xreflabel="Test Organization"><info><title>Organization</title></info>
23
24
25 <section xml:id="test.organization.layout" xreflabel="Directory Layout"><info><title>Directory Layout</title></info>
26
27
28 <para>
29   The directory <emphasis>libsrcdir/testsuite</emphasis> contains the
30   individual test cases organized in sub-directories corresponding to
31   chapters of the C++ standard (detailed below), the dejagnu test
32   harness support files, and sources to various testsuite utilities
33   that are packaged in a separate testing library.
34 </para>
35
36 <para>
37   All test cases for functionality required by the runtime components
38   of the C++ standard (ISO 14882) are files within the following
39   directories.
40 </para>
41
42    <programlisting>
43 17_intro
44 18_support
45 19_diagnostics
46 20_util
47 21_strings
48 22_locale
49 23_containers
50 25_algorithms
51 26_numerics
52 27_io
53 28_regex
54 29_atomics
55 30_threads
56    </programlisting>
57
58    <para>
59       In addition, the following directories include test files:
60    </para>
61
62    <programlisting>
63 tr1               Tests for components as described by the Technical Report on Standard Library Extensions (TR1).
64 backward          Tests for backwards compatibility and deprecated features.
65 demangle          Tests for __cxa_demangle, the IA 64 C++ ABI demangler
66 ext               Tests for extensions.
67 performance       Tests for performance analysis, and performance regressions.
68    </programlisting>
69
70    <para>
71       Some directories don't have test files, but instead contain
72       auxiliary information:
73    </para>
74
75    <programlisting>
76 config            Files for the dejagnu test harness.
77 lib               Files for the dejagnu test harness.
78 libstdc++*        Files for the dejagnu test harness.
79 data              Sample text files for testing input and output.
80 util              Files for libtestc++, utilities and testing routines.
81    </programlisting>
82
83    <para>
84       Within a directory that includes test files, there may be
85       additional subdirectories, or files.  Originally, test cases
86       were appended to one file that represented a particular section
87       of the chapter under test, and was named accordingly. For
88       instance, to test items related to <code> 21.3.6.1 -
89       basic_string::find [lib.string::find]</code> in the standard,
90       the following was used:
91    </para>
92    <programlisting>
93 21_strings/find.cc
94    </programlisting>
95    <para>
96       However, that practice soon became a liability as the test cases
97       became huge and unwieldy, and testing new or extended
98       functionality (like wide characters or named locales) became
99       frustrating, leading to aggressive pruning of test cases on some
100       platforms that covered up implementation errors. Now, the test
101       suite has a policy of one file, one test case, which solves the
102       above issues and gives finer grained results and more manageable
103       error debugging. As an example, the test case quoted above
104       becomes:
105    </para>
106    <programlisting>
107 21_strings/basic_string/find/char/1.cc
108 21_strings/basic_string/find/char/2.cc
109 21_strings/basic_string/find/char/3.cc
110 21_strings/basic_string/find/wchar_t/1.cc
111 21_strings/basic_string/find/wchar_t/2.cc
112 21_strings/basic_string/find/wchar_t/3.cc
113    </programlisting>
114
115    <para>
116       All new tests should be written with the policy of one test
117       case, one file in mind.
118    </para>
119 </section>
120
121
122 <section xml:id="test.organization.naming" xreflabel="Naming Conventions"><info><title>Naming Conventions</title></info>
123
124
125    <para>
126       In addition, there are some special names and suffixes that are
127       used within the testsuite to designate particular kinds of
128       tests.
129    </para>
130
131 <itemizedlist>
132 <listitem>
133   <para>
134    <emphasis>_xin.cc</emphasis>
135   </para>
136    <para>
137       This test case expects some kind of interactive input in order
138       to finish or pass. At the moment, the interactive tests are not
139       run by default. Instead, they are run by hand, like:
140    </para>
141       <programlisting>
142 g++ 27_io/objects/char/3_xin.cc
143 cat 27_io/objects/char/3_xin.in | a.out
144      </programlisting>
145 </listitem>
146 <listitem>
147    <para>
148      <emphasis>.in</emphasis>
149    </para>
150    <para>
151       This file contains the expected input for the corresponding <emphasis>
152       _xin.cc</emphasis> test case.
153    </para>
154 </listitem>
155 <listitem>
156   <para>
157    <emphasis>_neg.cc</emphasis>
158   </para>
159    <para>
160       This test case is expected to fail: it's a negative test. At the
161       moment, these are almost always compile time errors.
162    </para>
163 </listitem>
164 <listitem>
165   <para>
166    <emphasis>char</emphasis>
167   </para>
168    <para>
169       This can either be a directory name or part of a longer file
170       name, and indicates that this file, or the files within this
171       directory are testing the <code>char</code> instantiation of a
172       template.
173    </para>
174 </listitem>
175 <listitem>
176   <para>
177    <emphasis>wchar_t</emphasis>
178   </para>
179    <para>
180       This can either be a directory name or part of a longer file
181       name, and indicates that this file, or the files within this
182       directory are testing the <code>wchar_t</code> instantiation of
183       a template. Some hosts do not support <code>wchar_t</code>
184       functionality, so for these targets, all of these tests will not
185       be run.
186    </para>
187 </listitem>
188 <listitem>
189   <para>
190    <emphasis>thread</emphasis>
191   </para>
192    <para>
193       This can either be a directory name or part of a longer file
194       name, and indicates that this file, or the files within this
195       directory are testing situations where multiple threads are
196       being used.
197    </para>
198 </listitem>
199 <listitem>
200   <para>
201    <emphasis>performance</emphasis>
202   </para>
203    <para>
204       This can either be an enclosing directory name or part of a
205       specific file name. This indicates a test that is used to
206       analyze runtime performance, for performance regression testing,
207       or for other optimization related analysis. At the moment, these
208       test cases are not run by default.
209    </para>
210 </listitem>
211 </itemizedlist>
212
213 </section>
214 </section>
215
216
217 <section xml:id="test.run" xreflabel="Running the Testsuite"><info><title>Running the Testsuite</title></info>
218
219
220   <section xml:id="test.run.basic"><info><title>Basic</title></info>
221     
222
223     <para>
224       You can check the status of the build without installing it
225       using the dejagnu harness, much like the rest of the gcc
226       tools.</para>
227    <programlisting> make check</programlisting>
228    <para>in the <emphasis>libbuilddir</emphasis> directory.</para>
229    <para>or</para>
230    <programlisting> make check-target-libstdc++-v3</programlisting>
231    <para>in the <emphasis>gccbuilddir</emphasis> directory.
232      </para>
233
234      <para>
235        These commands are functionally equivalent and will create a
236        'testsuite' directory underneath
237        <emphasis>libbuilddir</emphasis> containing the results of the
238        tests. Two results files will be generated: <emphasis>
239        libstdc++.sum</emphasis>, which is a PASS/FAIL summary for each
240        test, and <emphasis>libstdc++.log</emphasis> which is a log of
241        the exact command line passed to the compiler, the compiler
242        output, and the executable output (if any).
243      </para>
244
245      <para>
246        Archives of test results for various versions and platforms are
247        available on the GCC website in the <link xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xlink:href="http://gcc.gnu.org/gcc-4.3/buildstat.html">build
248        status</link> section of each individual release, and are also
249        archived on a daily basis on the <link xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xlink:href="http://gcc.gnu.org/ml/gcc-testresults/current">gcc-testresults</link>
250        mailing list. Please check either of these places for a similar
251        combination of source version, operating system, and host CPU.
252      </para>
253   </section>
254
255   <section xml:id="test.run.variations"><info><title>Variations</title></info>
256     
257     <para>
258       There are several options for running tests, including testing
259       the regression tests, testing a subset of the regression tests,
260       testing the performance tests, testing just compilation, testing
261       installed tools, etc. In addition, there is a special rule for
262       checking the exported symbols of the shared library.
263     </para>
264     <para>
265       To debug the dejagnu test harness during runs, try invoking with a
266       specific argument to the variable RUNTESTFLAGS, as below.
267     </para>
268
269 <programlisting>
270 make check-target-libstdc++-v3 RUNTESTFLAGS="-v"
271 </programlisting>
272
273     <para>
274       or
275     </para>
276
277 <programlisting>
278 make check-target-libstdc++-v3 RUNTESTFLAGS="-v -v"
279 </programlisting>
280
281     <para>
282       To run a subset of the library tests, you will need to generate
283       the <emphasis>testsuite_files</emphasis> file by running
284       <command>make testsuite_files</command> in the
285       <emphasis>libbuilddir/testsuite</emphasis> directory, described
286       below.  Edit the file to remove the tests you don't want and
287       then run the testsuite as normal.
288     </para>
289
290     <para>
291       There are two ways to run on a simulator: set up DEJAGNU to point to a
292       specially crafted site.exp, or pass down --target_board flags.
293     </para>
294
295     <para>
296     Example flags to pass down for various embedded builds are as follows:
297     </para>
298
299 <programlisting>
300       --target=powerpc-eabism (libgloss/sim)
301 make check-target-libstdc++-v3 RUNTESTFLAGS="--target_board=powerpc-sim"
302
303 --target=calmrisc32 (libgloss/sid)
304 make check-target-libstdc++-v3 RUNTESTFLAGS="--target_board=calmrisc32-sid"
305
306 --target=xscale-elf (newlib/sim)
307 make check-target-libstdc++-v3 RUNTESTFLAGS="--target_board=arm-sim"
308 </programlisting>
309
310     <para>
311       Also, here is an example of how to run the libstdc++ testsuite
312       for a multilibed build directory with different ABI settings:
313     </para>
314
315  <programlisting>
316 make check-target-libstdc++-v3 RUNTESTFLAGS='--target_board \"unix{-mabi=32,,-mabi=64}\"'
317 </programlisting>
318
319     <para>
320       You can run the tests with a compiler and library that have
321       already been installed.  Make sure that the compiler (e.g.,
322       <code>g++</code>) is in your <code>PATH</code>.  If you are
323       using shared libraries, then you must also ensure that the
324       directory containing the shared version of libstdc++ is in your
325       <code>LD_LIBRARY_PATH</code>, or equivalent.  If your GCC source
326       tree is at <code>/path/to/gcc</code>, then you can run the tests
327       as follows:
328     </para>
329
330 <programlisting>
331 runtest --tool libstdc++ --srcdir=/path/to/gcc/libstdc++-v3/testsuite
332 </programlisting>
333
334     <para>
335       The testsuite will create a number of files in the directory in
336       which you run this command,.  Some of those files might use the
337       same name as files created by other testsuites (like the ones
338       for GCC and G++), so you should not try to run all the
339       testsuites in parallel from the same directory.
340     </para>
341
342     <para>
343       In addition, there are some testing options that are mostly of
344       interest to library maintainers and system integrators. As such,
345       these tests may not work on all cpu and host combinations, and
346       may need to be executed in the
347       <emphasis>libbuilddir/testsuite</emphasis> directory.  These
348       options include, but are not necessarily limited to, the
349       following:
350    </para>
351
352    <programlisting>
353    make testsuite_files
354    </programlisting>
355
356   <para>
357     Five files are generated that determine what test files
358     are run. These files are:
359   </para>
360
361    <itemizedlist>
362      <listitem>
363        <para>
364          <emphasis>testsuite_files</emphasis>
365        </para>
366        <para>
367          This is a list of all the test cases that will be run. Each
368          test case is on a separate line, given with an absolute path
369          from the <emphasis>libsrcdir/testsuite</emphasis> directory.
370        </para>
371      </listitem>
372
373      <listitem>
374        <para>
375          <emphasis>testsuite_files_interactive</emphasis>
376        </para>
377        <para>
378          This is a list of all the interactive test cases, using the
379          same format as the file list above. These tests are not run
380          by default.
381      </para>
382      </listitem>
383
384      <listitem>
385        <para>
386          <emphasis>testsuite_files_performance</emphasis>
387        </para>
388        <para>
389          This is a list of all the performance test cases, using the
390          same format as the file list above. These tests are not run
391          by default.
392      </para>
393      </listitem>
394
395      <listitem>
396        <para>
397          <emphasis>testsuite_thread</emphasis>
398        </para>
399        <para>
400          This file indicates that the host system can run tests which
401          involved multiple threads.
402        </para>
403      </listitem>
404
405      <listitem>
406        <para>
407          <emphasis>testsuite_wchar_t</emphasis>
408        </para>
409        <para>
410          This file indicates that the host system can run the wchar_t
411          tests, and corresponds to the macro definition <code>
412          _GLIBCXX_USE_WCHAR_T</code> in the file c++config.h.
413        </para>
414      </listitem>
415     </itemizedlist>
416
417    <programlisting>
418    make check-abi
419    </programlisting>
420
421    <para>
422      The library ABI can be tested. This involves testing the shared
423      library against an ABI-defining previous version of symbol
424      exports.
425    </para>
426
427   <programlisting>
428    make check-compile
429   </programlisting>
430
431    <para>
432      This rule compiles, but does not link or execute, the
433      <emphasis>testsuite_files</emphasis> test cases and displays the
434      output on stdout.
435    </para>
436
437    <programlisting>
438    make check-performance
439    </programlisting>
440
441    <para>
442      This rule runs through the
443      <emphasis>testsuite_files_performance</emphasis> test cases and
444      collects information for performance analysis and can be used to
445      spot performance regressions. Various timing information is
446      collected, as well as number of hard page faults, and memory
447      used. This is not run by default, and the implementation is in
448      flux.
449    </para>
450
451    <para>
452       We are interested in any strange failures of the testsuite;
453       please email the main libstdc++ mailing list if you see
454       something odd or have questions.
455    </para>
456   </section>
457
458   <section xml:id="test.run.permutations"><info><title>Permutations</title></info>
459     
460     <para>
461       To run the libstdc++ test suite under the <link linkend="manual.ext.debug_mode">debug mode</link>, edit
462       <filename>libstdc++-v3/scripts/testsuite_flags</filename> to add the
463       compile-time flag <constant>-D_GLIBCXX_DEBUG</constant> to the
464       result printed by the <literal>--build-cxx</literal>
465       option. Additionally, add the
466       <constant>-D_GLIBCXX_DEBUG_PEDANTIC</constant> flag to turn on
467       pedantic checking. The libstdc++ test suite should produce
468       precisely the same results under debug mode that it does under
469       release mode: any deviation indicates an error in either the
470       library or the test suite.
471     </para>
472
473     <para>
474       The <link linkend="manual.ext.parallel_mode">parallel
475       mode</link> can be tested in much the same manner, substituting
476       <constant>-D_GLIBCXX_PARALLEL</constant> for
477       <constant>-D_GLIBCXX_DEBUG</constant> in the previous paragraph.
478     </para>
479
480     <para>
481       Or, just run the testsuites with <constant>CXXFLAGS</constant>
482       set to <constant>-D_GLIBCXX_DEBUG</constant> or
483       <constant>-D_GLIBCXX_PARALLEL</constant>.
484     </para>
485   </section>
486 </section>
487
488 <section xml:id="test.new_tests"><info><title>Writing a new test case</title></info>
489
490
491    <para>
492     The first step in making a new test case is to choose the correct
493     directory and file name, given the organization as previously
494     described.
495    </para>
496
497    <para>
498     All files are copyright the FSF, and GPL'd: this is very
499     important.  The first copyright year should correspond to the date
500     the file was checked in to SVN.
501    </para>
502
503    <para>
504      As per the dejagnu instructions, always return 0 from main to
505      indicate success.
506    </para>
507
508    <para>
509    A bunch of utility functions and classes have already been
510    abstracted out into the testsuite utility library, <code>
511    libtestc++</code>. To use this functionality, just include the
512    appropriate header file: the library or specific object files will
513    automatically be linked in as part of the testsuite run.
514    </para>
515
516    <para>
517    For a test that needs to take advantage of the dejagnu test
518    harness, what follows below is a list of special keyword that
519    harness uses. Basically, a test case contains dg-keywords (see
520    dg.exp) indicating what to do and what kinds of behavior are to be
521    expected.  New test cases should be written with the new style
522    DejaGnu framework in mind.
523    </para>
524
525    <para>
526     To ease transition, here is the list of dg-keyword documentation
527     lifted from dg.exp.
528    </para>
529
530 <programlisting>
531 # The currently supported options are:
532 #
533 # dg-prms-id N
534 #       set prms_id to N
535 #
536 # dg-options "options ..." [{ target selector }]
537 #       specify special options to pass to the tool (eg: compiler)
538 #
539 # dg-do do-what-keyword [{ target/xfail selector }]
540 #       `do-what-keyword' is tool specific and is passed unchanged to
541 #       ${tool}-dg-test.  An example is gcc where `keyword' can be any of:
542 #       preprocess|compile|assemble|link|run
543 #       and will do one of: produce a .i, produce a .s, produce a .o,
544 #       produce an a.out, or produce an a.out and run it (the default is
545 #       compile).
546 #
547 # dg-error regexp comment [{ target/xfail selector } [{.|0|linenum}]]
548 #       indicate an error message &lt;regexp&gt; is expected on this line
549 #       (the test fails if it doesn't occur)
550 #       Linenum=0 for general tool messages (eg: -V arg missing).
551 #       "." means the current line.
552 #
553 # dg-warning regexp comment [{ target/xfail selector } [{.|0|linenum}]]
554 #       indicate a warning message &lt;regexp&gt; is expected on this line
555 #       (the test fails if it doesn't occur)
556 #
557 # dg-bogus regexp comment [{ target/xfail selector } [{.|0|linenum}]]
558 #       indicate a bogus error message &lt;regexp&gt; use to occur here
559 #       (the test fails if it does occur)
560 #
561 # dg-build regexp comment [{ target/xfail selector }]
562 #       indicate the build use to fail for some reason
563 #       (errors covered here include bad assembler generated, tool crashes,
564 #       and link failures)
565 #       (the test fails if it does occur)
566 #
567 # dg-excess-errors comment [{ target/xfail selector }]
568 #       indicate excess errors are expected (any line)
569 #       (this should only be used sparingly and temporarily)
570 #
571 # dg-output regexp [{ target selector }]
572 #       indicate the expected output of the program is &lt;regexp&gt;
573 #       (there may be multiple occurrences of this, they are concatenated)
574 #
575 # dg-final { tcl code }
576 #       add some tcl code to be run at the end
577 #       (there may be multiple occurrences of this, they are concatenated)
578 #       (unbalanced braces must be \-escaped)
579 #
580 # "{ target selector }" is a list of expressions that determine whether the
581 # test succeeds or fails for a particular target, or in some cases whether the
582 # option applies for a particular target.  If the case of `dg-do' it specifies
583 # whether the test case is even attempted on the specified target.
584 #
585 # The target selector is always optional.  The format is one of:
586 #
587 # { xfail *-*-* ... } - the test is expected to fail for the given targets
588 # { target *-*-* ... } - the option only applies to the given targets
589 #
590 # At least one target must be specified, use *-*-* for "all targets".
591 # At present it is not possible to specify both `xfail' and `target'.
592 # "native" may be used in place of "*-*-*".
593
594 Example 1: Testing compilation only
595 // { dg-do compile }
596
597 Example 2: Testing for expected warnings on line 36, which all targets fail
598 // { dg-warning "string literals" "" { xfail *-*-* } 36 }
599
600 Example 3: Testing for expected warnings on line 36
601 // { dg-warning "string literals" "" { target *-*-* } 36 }
602
603 Example 4: Testing for compilation errors on line 41
604 // { dg-do compile }
605 // { dg-error "no match for" "" { target *-*-* } 41 }
606
607 Example 5: Testing with special command line settings, or without the
608 use of pre-compiled headers, in particular the stdc++.h.gch file. Any
609 options here will override the DEFAULT_CXXFLAGS and PCH_CXXFLAGS set
610 up in the normal.exp file.
611 // { dg-options "-O0" { target *-*-* } }
612 </programlisting>
613
614    <para>
615     More examples can be found in the libstdc++-v3/testsuite/*/*.cc files.
616    </para>
617 </section>
618
619
620 <section xml:id="test.harness" xreflabel="Test Harness and Utilities"><info><title>Test Harness and Utilities</title></info>
621
622
623 <section xml:id="test.harness.dejagnu"><info><title>Dejagnu Harness Details</title></info>
624
625   <para>
626     Underlying details of testing for conformance and regressions are
627     abstracted via the GNU Dejagnu package. This is similar to the
628     rest of GCC.
629   </para>
630
631
632 <para>This is information for those looking at making changes to the testsuite
633 structure, and/or needing to trace dejagnu's actions with --verbose.  This
634 will not be useful to people who are "merely" adding new tests to the existing
635 structure.
636 </para>
637
638 <para>The first key point when working with dejagnu is the idea of a "tool".
639 Files, directories, and functions are all implicitly used when they are
640 named after the tool in use.  Here, the tool will always be "libstdc++".
641 </para>
642
643 <para>The <code>lib</code> subdir contains support routines.  The
644 <code>lib/libstdc++.exp</code> file ("support library") is loaded
645 automagically, and must explicitly load the others.  For example, files can
646 be copied from the core compiler's support directory into <code>lib</code>.
647 </para>
648
649 <para>Some routines in <code>lib/libstdc++.exp</code> are callbacks, some are
650 our own.  Callbacks must be prefixed with the name of the tool.  To easily
651 distinguish the others, by convention our own routines are named "v3-*".
652 </para>
653
654 <para>The next key point when working with dejagnu is "test files".  Any
655 directory whose name starts with the tool name will be searched for test files.
656 (We have only one.)  In those directories, any <code>.exp</code> file is
657 considered a test file, and will be run in turn.  Our main test file is called
658 <code>normal.exp</code>; it runs all the tests in testsuite_files using the
659 callbacks loaded from the support library.
660 </para>
661
662 <para>The <code>config</code> directory is searched for any particular "target
663 board" information unique to this library.  This is currently unused and sets
664 only default variables.
665 </para>
666
667 </section>
668
669 <section xml:id="test.harness.utils"><info><title>Utilities</title></info>
670
671   <para>
672   </para>
673   <para>
674    The testsuite directory also contains some files that implement
675    functionality that is intended to make writing test cases easier,
676    or to avoid duplication, or to provide error checking in a way that
677    is consistent across platforms and test harnesses. A stand-alone
678    executable, called <emphasis>abi_check</emphasis>, and a static
679    library called <emphasis>libtestc++</emphasis> are
680    constructed. Both of these items are not installed, and only used
681    during testing.
682   </para>
683
684   <para>
685   These files include the following functionality:
686   </para>
687
688   <itemizedlist>
689      <listitem>
690        <para>
691        <emphasis>testsuite_abi.h</emphasis>,
692        <emphasis>testsuite_abi.cc</emphasis>,
693        <emphasis>testsuite_abi_check.cc</emphasis>
694        </para>
695        <para>
696         Creates the executable <emphasis>abi_check</emphasis>.
697         Used to check correctness of symbol versioning, visibility of
698         exported symbols, and compatibility on symbols in the shared
699         library, for hosts that support this feature. More information
700         can be found in the ABI documentation <link linkend="appendix.porting.abi">here</link>
701        </para>
702      </listitem>
703      <listitem>
704        <para>
705        <emphasis>testsuite_allocator.h</emphasis>,
706        <emphasis>testsuite_allocator.cc</emphasis>
707        </para>
708        <para>
709         Contains specialized allocators that keep track of construction
710         and destruction. Also, support for overriding global new and
711         delete operators, including verification that new and delete
712         are called during execution, and that allocation over max_size
713         fails.
714        </para>
715      </listitem>
716      <listitem>
717        <para>
718        <emphasis>testsuite_character.h</emphasis>
719        </para>
720        <para>
721         Contains <code>std::char_traits</code> and
722         <code>std::codecvt</code> specializations for a user-defined
723         POD.
724        </para>
725      </listitem>
726      <listitem>
727        <para>
728        <emphasis>testsuite_hooks.h</emphasis>,
729        <emphasis>testsuite_hooks.cc</emphasis>
730        </para>
731        <para>
732        A large number of utilities, including:
733        </para>
734        <itemizedlist>
735          <listitem><para>VERIFY</para></listitem>
736          <listitem><para>set_memory_limits</para></listitem>
737          <listitem><para>verify_demangle</para></listitem>
738          <listitem><para>run_tests_wrapped_locale</para></listitem>
739          <listitem><para>run_tests_wrapped_env</para></listitem>
740          <listitem><para>try_named_locale</para></listitem>
741          <listitem><para>try_mkfifo</para></listitem>
742          <listitem><para>func_callback</para></listitem>
743          <listitem><para>counter</para></listitem>
744          <listitem><para>copy_tracker</para></listitem>
745          <listitem><para>copy_constructor</para></listitem>
746          <listitem><para>assignment_operator</para></listitem>
747          <listitem><para>destructor</para></listitem>
748          <listitem>
749          <para>pod_char, pod_int and associated char_traits specializations</para>
750          </listitem>
751        </itemizedlist>
752      </listitem>
753      <listitem>
754        <para>
755          <emphasis>testsuite_io.h</emphasis>
756        </para>
757        <para>
758        Error, exception, and constraint checking for
759        <code>std::streambuf, std::basic_stringbuf, std::basic_filebuf</code>.
760        </para>
761      </listitem>
762      <listitem>
763        <para>
764          <emphasis>testsuite_iterators.h</emphasis>
765        </para>
766        <para>
767          Wrappers for various iterators.
768        </para>
769      </listitem>
770      <listitem>
771        <para>
772          <emphasis>testsuite_performance.h</emphasis>
773        </para>
774        <para>
775        A number of class abstractions for performance counters, and
776        reporting functions including:
777        </para>
778       <itemizedlist>
779          <listitem><para>time_counter</para></listitem>
780          <listitem><para>resource_counter</para></listitem>
781          <listitem><para>report_performance</para></listitem>
782       </itemizedlist>
783      </listitem>
784   </itemizedlist>
785 </section>
786
787 </section>
788
789 <section xml:id="test.special"><info><title>Special Topics</title></info>
790
791
792 <section xml:id="test.exception.safety"><info><title>
793   Qualifying Exception Safety Guarantees
794   <indexterm>
795     <primary>Test</primary>
796     <secondary>Exception Safety</secondary>
797   </indexterm>
798 </title></info>
799
800
801 <section xml:id="test.exception.safety.overview"><info><title>Overview</title></info>
802
803
804        <para>
805          Testing is composed of running a particular test sequence,
806          and looking at what happens to the surrounding code when
807          exceptions are thrown. Each test is composed of measuring
808          initial state, executing a particular sequence of code under
809          some instrumented conditions, measuring a final state, and
810          then examining the differences between the two states.
811        </para>
812
813        <para>
814          Test sequences are composed of constructed code sequences
815          that exercise a particular function or member function, and
816          either confirm no exceptions were generated, or confirm the
817          consistency/coherency of the test subject in the event of a
818          thrown exception.
819        </para>
820
821        <para>
822          Random code paths can be constructed using the basic test
823          sequences and instrumentation as above, only combined in a
824          random or pseudo-random way.
825        </para>
826
827        <para> To compute the code paths that throw, test instruments
828          are used that throw on allocation events
829          (<classname>__gnu_cxx::throw_allocator_random</classname>
830          and <classname>__gnu_cxx::throw_allocator_limit</classname>)
831          and copy, assignment, comparison, increment, swap, and
832          various operators
833          (<classname>__gnu_cxx::throw_type_random</classname>
834          and <classname>__gnu_cxx::throw_type_limit</classname>). Looping
835          through a given test sequence and conditionally throwing in
836          all instrumented places.  Then, when the test sequence
837          completes without an exception being thrown, assume all
838          potential error paths have been exercised in a sequential
839          manner.
840        </para>
841 </section>
842
843
844 <section xml:id="test.exception.safety.status"><info><title>
845     Existing tests
846 </title></info>
847
848
849   <itemizedlist>
850      <listitem>
851        <para>
852          Ad Hoc
853        </para>
854        <para>
855          For example,
856          <filename>testsuite/23_containers/list/modifiers/3.cc</filename>.
857        </para>
858      </listitem>
859
860      <listitem>
861        <para>
862          Policy Based Data Structures
863        </para>
864        <para>
865          For example, take the test
866          functor <classname>rand_reg_test</classname> in
867          in <filename>testsuite/ext/pb_ds/regression/tree_no_data_map_rand.cc</filename>. This uses <classname>container_rand_regression_test</classname> in
868 <filename>testsuite/util/regression/rand/assoc/container_rand_regression_test.h</filename>.
869
870        </para>
871
872        <para>
873          Which has several tests for container member functions,
874 Includes control and test container objects. Configuration includes
875 random seed, iterations, number of distinct values, and the
876 probability that an exception will be thrown. Assumes instantiating
877 container uses an extension
878 allocator, <classname>__gnu_cxx::throw_allocator_random</classname>,
879 as the allocator type.
880        </para>
881      </listitem>
882
883      <listitem>
884        <para>
885          C++11 Container Requirements.
886        </para>
887
888        <para>
889          Coverage is currently limited to testing container
890          requirements for exception safety,
891          although <classname>__gnu_cxx::throw_type</classname> meets
892          the additional type requirements for testing numeric data
893          structures and instantiating algorithms.
894        </para>
895
896        <para>
897          Of particular interest is extending testing to algorithms and
898          then to parallel algorithms. Also io and locales.
899        </para>
900
901        <para>
902          The test instrumentation should also be extended to add
903          instrumentation to <classname>iterator</classname>
904          and <classname>const_iterator</classname> types that throw
905          conditionally on iterator operations.
906        </para>
907      </listitem>
908   </itemizedlist>
909 </section>
910
911
912 <section xml:id="test.exception.safety.containers"><info><title>
913 C++11 Requirements Test Sequence Descriptions
914 </title></info>
915
916
917   <itemizedlist>
918      <listitem>
919        <para>
920          Basic
921        </para>
922
923        <para>
924          Basic consistency on exception propagation tests. For
925          each container, an object of that container is constructed,
926          a specific member function is exercised in
927          a <literal>try</literal> block, and then any thrown
928          exceptions lead to error checking in the appropriate
929          <literal>catch</literal> block. The container's use of
930          resources is compared to the container's use prior to the
931          test block. Resource monitoring is limited to allocations
932          made through the container's <type>allocator_type</type>,
933          which should be sufficient for container data
934          structures. Included in these tests are member functions
935          are <type>iterator</type> and <type>const_iterator</type>
936          operations, <function>pop_front</function>, <function>pop_back</function>, <function>push_front</function>, <function>push_back</function>, <function>insert</function>, <function>erase</function>, <function>swap</function>, <function>clear</function>,
937          and <function>rehash</function>. The container in question is
938          instantiated with two instrumented template arguments,
939          with <classname>__gnu_cxx::throw_allocator_limit</classname>
940          as the allocator type, and
941          with <classname>__gnu_cxx::throw_type_limit</classname> as
942          the value type. This allows the test to loop through
943          conditional throw points.
944        </para>
945
946      <para>
947          The general form is demonstrated in
948          <filename>testsuite/23_containers/list/requirements/exception/basic.cc
949          </filename>. The instantiating test object is <classname>__gnu_test::basic_safety</classname> and is detailed in <filename>testsuite/util/exception/safety.h</filename>.
950        </para>
951      </listitem>
952
953
954      <listitem>
955        <para>
956          Generation Prohibited
957        </para>
958
959        <para>
960          Exception generation tests. For each container, an object of
961          that container is constructed and all member functions
962          required to not throw exceptions are exercised. Included in
963          these tests are member functions
964          are <type>iterator</type> and <type>const_iterator</type> operations, <function>erase</function>, <function>pop_front</function>, <function>pop_back</function>, <function>swap</function>,
965          and <function>clear</function>. The container in question is
966          instantiated with two instrumented template arguments,
967          with <classname>__gnu_cxx::throw_allocator_random</classname>
968          as the allocator type, and
969          with <classname>__gnu_cxx::throw_type_random</classname> as
970          the value type. This test does not loop, an instead is sudden
971          death: first error fails.
972        </para>
973        <para>
974          The general form is demonstrated in
975          <filename>testsuite/23_containers/list/requirements/exception/generation_prohibited.cc
976          </filename>. The instantiating test object is <classname>__gnu_test::generation_prohibited</classname> and is detailed in <filename>testsuite/util/exception/safety.h</filename>.
977        </para>
978      </listitem>
979
980
981      <listitem>
982        <para>
983          Propagation Consistent
984        </para>
985
986        <para>
987          Container rollback on exception propagation tests. For
988          each container, an object of that container is constructed,
989          a specific member function that requires rollback to a previous
990          known good state is exercised in
991          a <literal>try</literal> block, and then any thrown
992          exceptions lead to error checking in the appropriate
993          <literal>catch</literal> block. The container is compared to
994          the container's last known good state using such parameters
995          as size, contents, and iterator references. Included in these
996          tests are member functions
997          are <function>push_front</function>, <function>push_back</function>, <function>insert</function>,
998          and <function>rehash</function>. The container in question is
999          instantiated with two instrumented template arguments,
1000          with <classname>__gnu_cxx::throw_allocator_limit</classname>
1001          as the allocator type, and
1002          with <classname>__gnu_cxx::throw_type_limit</classname> as
1003          the value type. This allows the test to loop through
1004          conditional throw points.
1005        </para>
1006
1007        <para>
1008          The general form demonstrated in
1009          <filename>testsuite/23_containers/list/requirements/exception/propagation_coherent.cc
1010          </filename>. The instantiating test object is <classname>__gnu_test::propagation_coherent</classname> and is detailed in <filename>testsuite/util/exception/safety.h</filename>.
1011        </para>
1012      </listitem>
1013   </itemizedlist>
1014
1015 </section>
1016
1017 </section>
1018
1019 </section>
1020
1021 </section>