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CPerfSmith: A Randomized C Program Generator for Performance-Oriented Compiler Testing
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AI
DOI：10.1145/3771775.3786271.png)
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摘要
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软件测试是软件开发生命周期中的关键阶段，确保程序在不同环境中正确可靠地运行。与通用软件测试不同，编译器测试需要结构良好的输入程序，以系统地测试编译器的各种优化阶段，因为覆盖率不足容易掩盖关键问题。目前，编译器测试存在多种技术，包括差异测试、模糊测试、切片、内存检查器和基于形式方法的验证工具。尽管这些方法能有效检测编译器崩溃、未定义行为或一般正确性错误，但它们大多不适用于系统评估编译器优化。Csmith等工具率先为编译器测试引入了随机程序生成，但它们缺乏对程序结构的精确控制，这在目标为压力测试特定优化阶段或识别性能退化时至关重要。为解决此限制，我们开发了CPERFSMITH，它是Csmith的扩展，可提供对代码结构的精细控制，实现针对特定编译器优化的程序生成。通过实验，CPERFSMITH成功生成了超过100个程序，这些程序在行业标准C编译器（GCC、Clang和AOCC）上表现出显著的运行时差异。此外，我们成功创建了超过30个测试用例，揭示了Clang两个连续发布版本之间的显著性能退化，证明了该工具检测缺失或不当应用优化的能力。
Keyword:
Compiler Testing
Random Program Generation
Performance Bugs
Compiler Optimizations
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