程序性能分析工具 grof

来源：互联网发布：怎样做一个绅士知乎编辑：程序博客网时间：2024/05/16 09:36

grof简介

gprof是GNU profiler工具。可以显示程序运行的“flat profile”，包括每个函数的调用次数，每个函数消耗的处理器时间。也可以显示“调用图”，包括函数的调用关系，每个函数调用花费了多少时间。还可以显示“注释的源代码”，是程序源代码的一个复本，标记有程序中每行代码的执行次数。

grof官网：https://sourceware.org/binutils/docs-2.17/gprof/

编译程序(-pg)

使用grof时，编译程序时需要加特定选项。编译或链接源程序的时候在编译器的命令行参数中加入“-pg”选项，编译时编译器会自动在目标代码中插入用于性能测试的代码片断，这些代码在程序在运行时采集并记录函数的调用关系和调用次数，以及采集并记录函数自身执行时间和子函数的调用时间，程序运行结束后，会在程序退出的路径下生成一个gmon.out文件。这个文件就是记录并保存下来的监控数据。可以通过命令行方式的gprof或图形化的Kprof来解读这些数据并对程序的性能进行分析。另外，如果想查看库函数的profiling，需要在编译是再加入“-lc_p”编译参数代替“-lc”编译参数，这样程序会链接libc_p.a库，才可以产生库函数的profiling信息。如果想执行一行一行的profiling，还需要加入“-g”编译参数。例如：gcc -Wall -g -pg -lc_p example.c -o example

更多编译说明详见：https://sourceware.org/binutils/docs-2.17/gprof/Compiling.html#Compiling

grof实现原理

通过在编译和链接你的程序的时候（使用 -pg 编译和链接选项），gcc 在你应用程序的每个函数中都加入了一个名为mcount ( or “_mcount” , or “__mcount” , 依赖于编译器或操作系统)的函数，也就是说你的应用程序里的每一个函数都会调用mcount, 而mcount 会在内存中保存一张函数调用图，并通过函数调用堆栈的形式查找子函数和父函数的地址。这张调用图也保存了所有与函数相关的调用时间、调用次数等等的所有信息。

参考示例

示例一：

#include <stdio.h>int prime(int n){        int i;        for (i=2; i<n; i++)        {                if (n%i == 0)                        return 0;                return 1;        }}int main(void){        int i, n;        n = 1000;        for (i=2; i<=n; i++)        {                if (prime(i))                        printf("%d\n", i);        }        return 0;}

编译gcc –o test –pg test.c，运行./test 生成gmon.out

gprof命令查看gprof test gmon.out –b

示例二：

#include <stdio.h>int a(void) {  int i=0,g=0;  while(i++<100000)  {     g+=i;  }  return g;}int b(void) {  int i=0,g=0;  while(i++<400000)  {    g+=i;  }  return g;}int main(int argc, char** argv){   int iterations;   if(argc != 2)   {      printf("Usage %s <No of Iterations>\n", argv[0]);//      exit(-1);      return -1;   }   else      iterations = atoi(argv[1]);   printf("No of iterations = %d\n", iterations);   while(iterations--)   {      a();      b();   }}

编译：gcc example1.c -pg -o example1 -O2 -lc

运行: ./example1 50000

查看：gprof example1 gmon.out -p //flat profile

gprof example1 gmon.out -q // call graph

查看带代码注释清单

编译：gcc example.c -g -pg -o example -O2 -lc

运行：./example1 50000

查看：gprof example1 gmon.out -A

输出如下：

*** File /home/martynh/profarticle/example1.c:                #include <stdio.h>       50000 -> int a(void) {                  int i=0,g=0;                  while(i++<100000)                  {                     g+=i;                  }                  return g;                }       50000 -> int b(void) {                  int i=0,g=0;                  while(i++<400000)                  {                    g+=i;                  }                  return g;                }                int main(int argc, char** argv)       ##### -> {                   int iterations;                   if(argc != 2)                   {                      printf("Usage %s <No of Iterations>\n", argv[0]);                      exit(-1);                   }                   else                      iterations = atoi(argv[1]);                   printf("No of iterations = %d\n", iterations);                   while(iterations--)                   {                      a();                      b();                   }                }Top 10 Lines:     Line      Count        3      50000       11      50000Execution Summary:        3   Executable lines in this file        3   Lines executed   100.00   Percent of the file executed   100000   Total number of line executions 33333.33   Average executions per line

程序性能分析工具还有全面的 Kprof， gprof2dot.py,

Kprof源码：http://sourceforge.net/projects/kprof/ ，http://www.softpedia.com/get/Programming/Other-Programming-Files/KPROF.shtml

gprof2dot.py:http://code.google.com/p/jrfonseca/wiki/Gprof2Dot , http://www.51testing.com/html/97/13997-79952.html

以后再研究！

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