如何找到在Linux上运行的C++应用程序中运行缓慢的代码区域?
当前回答
这是我用来加速代码的两种方法:
对于CPU绑定的应用程序:
在DEBUG模式下使用探查器来识别代码中有问题的部分然后切换到RELEASE模式,注释掉代码中有问题的部分(不加任何内容),直到看到性能的变化。
对于I/O绑定应用程序:
在RELEASE模式下使用探查器来识别代码中有问题的部分。
N.B.
如果你没有剖析器,就用穷人的剖析器。调试应用程序时单击暂停。大多数开发人员套件将使用注释的行号分解成程序集。从统计上看,你很可能会在一个消耗了大部分CPU周期的区域着陆。
对于CPU来说,在DEBUG模式下进行评测的原因是,如果您尝试在RELEASE模式下进行剖析,编译器将减少数学、矢量化循环和内联函数,这些函数在汇编代码时会使代码陷入无法映射的混乱。无法映射的混乱意味着您的探查器将无法清楚地识别所需的时间,因为程序集可能与正在优化的源代码不符。如果您需要RELEASE模式的性能(例如,对时间敏感),请根据需要禁用调试器功能以保持可用的性能。
对于I/O绑定,探查器仍然可以在RELEASE模式下识别I/O操作,因为I/O操作要么在外部链接到共享库(大多数情况下),要么在最坏的情况下会导致系统调用中断向量(探查器也很容易识别)。
其他回答
我假设你在使用GCC。标准的解决方案是使用gprof进行分析。
在分析之前,请确保将-pg添加到编译中:
cc -o myprog myprog.c utils.c -g -pg
我还没有尝试过,但我听到了关于谷歌perftools的好消息。这绝对值得一试。
这里有相关问题。
如果gprof不适合您,还有一些流行语:Valgrind、Intel VTune、Sun DTrace。
在工作中,我们有一个非常好的工具,它可以帮助我们监控我们想要的日程安排。这已多次有用。
它是用C++编写的,必须根据您的需要进行定制。不幸的是,我不能共享代码,只有概念。您使用一个包含时间戳和事件ID的“大”易失性缓冲区,可以在死后或停止日志系统后转储(例如,将其转储到文件中)。
您检索包含所有数据的所谓大缓冲区,一个小接口解析它并显示带有名称(up/down+value)的事件,就像示波器使用颜色(在.hpp文件中配置)所做的那样。
您可以自定义生成的事件数量,以仅关注您所需的内容。它帮助我们解决了调度问题,同时根据每秒记录的事件数量消耗了所需的CPU数量。
您需要3个文件:
toolname.hpp // interface
toolname.cpp // code
tool_events_id.hpp // Events ID
其概念是在tool_events_id.hpp中定义如下事件:
// EVENT_NAME ID BEGIN_END BG_COLOR NAME
#define SOCK_PDU_RECV_D 0x0301 //@D00301 BGEEAAAA # TX_PDU_Recv
#define SOCK_PDU_RECV_F 0x0302 //@F00301 BGEEAAAA # TX_PDU_Recv
您还可以在toolname.hpp中定义一些函数:
#define LOG_LEVEL_ERROR 0
#define LOG_LEVEL_WARN 1
// ...
void init(void);
void probe(id,payload);
// etc
代码中可以使用的任何位置:
toolname<LOG_LEVEL>::log(EVENT_NAME,VALUE);
probe函数使用几条装配线尽快检索时钟时间戳,然后在缓冲区中设置一个条目。我们还有一个原子增量来安全地找到存储日志事件的索引。当然,缓冲区是圆形的。
希望这个想法不会因为缺少示例代码而混淆。
使用调试软件如何识别代码运行缓慢的地方?
如果你在运动中遇到障碍物,那么它会降低你的速度
如不需要的重新分配的循环、缓冲区溢出、搜索、内存泄漏等操作消耗更多的执行能力,这将对代码的性能产生不利影响,在分析之前,请确保将-pg添加到编译中:
g++your_prg.cpp-pg或cc my_program.cpp-g-pg(根据编译器)
我还没有尝试过,但我听到了关于谷歌perftools的好消息。这绝对值得一试。
valgrind--tool=callgrind/(二进制文件)
它将生成一个名为gmon.out或callgrind.out.x的文件。然后可以使用kcachegrind或调试器工具来读取该文件。它会给你一个图形化的分析结果,比如哪一行花费多少。
我认为是这样
您可以使用iprof库:
https://gitlab.com/Neurochrom/iprof
https://github.com/Neurochrom/iprof
它是跨平台的,允许您不实时测量应用程序的性能。您甚至可以将其与实时图表相结合。完整免责声明:我是作者。
事实上,没有多少人提到google/基准测试,这有点让人惊讶,虽然固定代码的特定区域有点麻烦,特别是如果代码库有点大的话,但是我发现这在与callgrind结合使用时非常有用
IMHO识别导致瓶颈的工件是这里的关键。不过,我会先尝试回答以下问题,然后根据这些问题选择工具
我的算法正确吗?有锁被证明是瓶颈吗?是否有一段特定的代码被证明是罪魁祸首?IO如何处理和优化?
valgrind与callgrind和kcachegrind的结合应该能对以上几点提供一个不错的估计,一旦确定某段代码存在问题,我建议做一个微基准测试——谷歌基准测试是一个很好的开始。
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