GPROF(性能监视工具)使用详解

2024-05-01 03:48

本文主要是介绍GPROF(性能监视工具)使用详解,希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!

gprof使用详细介绍 linux下c/c++编程
2008-11-03 16:11
gprof介绍
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。

基本用法:
1. 使用-pg选项编译和链接你的应用程序。
2. 执行你的应用程序,使之运行完成后生成供gprof分析的数据文件(默认是gmon.out)。
3. 使用gprof程序分析你的应用程序生成的数据,例如:gporf a.out gmon.out。

举例

gcc -Wall -pg -o test test.c                //程序文件名称 test.c 编译时使用 -pg

现在我们可以再次运行test,并使用我们前面使用的测试数据。这次我们运行的时候,test运行的分析数据会被搜集并保存在'gmon.out'文件中,我们可以通过运行 ' gprof test '来查看结果。

./test

gprof test


gprof 实现原理:
gprof并不神奇,在编译和链接程序的时 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”)的函数,也就是说-pg编译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。

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。

gprof产生的信息
%                        the percentage of the total running time of the
time                     program used by this function.
                           函数使用时间占所有时间的百分比。
cumulative          a running sum of the number of seconds accounted
seconds             for by this function and those listed above it.
                           函数和上列函数累计执行的时间。
self                    the number of seconds accounted for by this
seconds             function alone. This is the major sort for this
                          listing.
                          函数本身所执行的时间。
calls                   the number of times this function was invoked, if
                          this function is profiled, else blank.
                          函数被调用的次数
self                   the average number of milliseconds spent in this
ms/call               function per call, if this function is profiled,
                         else blank.
                          每一次调用花费在函数的时间microseconds。
total                  the average number of milliseconds spent in this
ms/call               function and its descendents per call, if this
                          function is profiled, else blank.
                          每一次调用,花费在函数及其衍生函数的平均时间microseconds。
name                 the name of the function. This is the minor sort
                          for this listing. The index shows the location of
                          the function in the gprof listing. If the index is
                          in parenthesis it shows where it would appear in
                          the gprof listing if it were to be printed.
                          函数名

更多详细介绍

1. 在内存中分配一些内存,存储程序执行期间的统计数据
2. 在GCC使用-pg选项编译后,gcc会在程序的入口处(main 函数之前)调用

    void monstartup(lowpc, highpc)

在每个函数的入口处调用

    void _mcount()

在程序退出时(在 atexit () 里)调用

    void _mcleanup()

    * monstartup:负责初始化profile环境,分配内存空间
    * _mcount: 记录每个函数代码的caller和callee的位置
    * _mcleanup:清除profile环境,保存结果数据为gmon.out,供gprof分析结果

3.在_mcount函数中跟踪程序的执行状况,记录程序代码的执行次数,时间等数据。

常用的gprof命令选项:
-b                 不再输出统计图表中每个字段的详细描述。
-p                 只输出函数的调用图(Call graph的那部分信息)。
-q                 只输出函数的时间消耗列表。
-e Name       不再输出函数Name 及其子函数的调用图(除非它们有未被限制的其它父函数)。可以给定多个 -e 标志。一个 -e 标志只能指定一个函数。
-E Name       不再输出函数Name 及其子函数的调用图,此标志类似于 -e 标志,但它在总时间和百分比时间的计算中排除了由函数Name 及其子函数所用的时间。
-f Name        输出函数Name 及其子函数的调用图。可以指定多个 -f 标志。一个 -f 标志只能指定一个函数。
-F Name       输出函数Name 及其子函数的调用图,它类似于 -f 标志,但它在总时间和百分比时间计算中仅使用所打印的例程的时间。可以指定多个 -F 标志。一个 -F 标志只能指定一个函数。-F 标志覆盖 -E 标志。
-z                  显示使用次数为零的例程(按照调用计数和累积时间计算)。

使用注意:
1) 一般gprof只能查看用户函数信息。如果想查看库函数的信息,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。
2) gprof只能在程序正常结束退出之后才能生成程序测评报告,原因是gprof通过在atexit()里注册了一个函数来产生结果信息,任何非正常退出都不会执行atexit()的动作,所以不会产生gmon.out文件。如果你的程序是一个不会退出的服务程序,那就只有修改代码来达到目的。如果不想改变程序的运行方式,可以添加一个信号处理函数解决问题(这样对代码修改最少),例如:

    static void sighandler( int sig_no )
    {
    exit(0);
    }
    signal( SIGUSR1, sighandler );

当使用kill -USR1 pid 后,程序退出,生成gmon.out文件。

编辑
其他 C/C++ 程序分析器

还有其他很多分析器可以使用gprof 的数据, 例如 KProf (截屏) 和 cgprof。虽然图形界面的看起来更舒服,但我个人认为命令行的gprof 使用更方便。

这篇关于GPROF(性能监视工具)使用详解的文章就介绍到这儿,希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助!



http://www.chinasem.cn/article/950654

相关文章

vue使用docxtemplater导出word

《vue使用docxtemplater导出word》docxtemplater是一种邮件合并工具,以编程方式使用并处理条件、循环,并且可以扩展以插入任何内容,下面我们来看看如何使用docxtempl... 目录docxtemplatervue使用docxtemplater导出word安装常用语法 封装导出方

Linux换行符的使用方法详解

《Linux换行符的使用方法详解》本文介绍了Linux中常用的换行符LF及其在文件中的表示,展示了如何使用sed命令替换换行符,并列举了与换行符处理相关的Linux命令,通过代码讲解的非常详细,需要的... 目录简介检测文件中的换行符使用 cat -A 查看换行符使用 od -c 检查字符换行符格式转换将

使用Jackson进行JSON生成与解析的新手指南

《使用Jackson进行JSON生成与解析的新手指南》这篇文章主要为大家详细介绍了如何使用Jackson进行JSON生成与解析处理,文中的示例代码讲解详细,感兴趣的小伙伴可以跟随小编一起学习一下... 目录1. 核心依赖2. 基础用法2.1 对象转 jsON(序列化)2.2 JSON 转对象(反序列化)3.

使用Python实现快速搭建本地HTTP服务器

《使用Python实现快速搭建本地HTTP服务器》:本文主要介绍如何使用Python快速搭建本地HTTP服务器,轻松实现一键HTTP文件共享,同时结合二维码技术,让访问更简单,感兴趣的小伙伴可以了... 目录1. 概述2. 快速搭建 HTTP 文件共享服务2.1 核心思路2.2 代码实现2.3 代码解读3.

Elasticsearch 在 Java 中的使用教程

《Elasticsearch在Java中的使用教程》Elasticsearch是一个分布式搜索和分析引擎,基于ApacheLucene构建,能够实现实时数据的存储、搜索、和分析,它广泛应用于全文... 目录1. Elasticsearch 简介2. 环境准备2.1 安装 Elasticsearch2.2 J

使用C#代码在PDF文档中添加、删除和替换图片

《使用C#代码在PDF文档中添加、删除和替换图片》在当今数字化文档处理场景中,动态操作PDF文档中的图像已成为企业级应用开发的核心需求之一,本文将介绍如何在.NET平台使用C#代码在PDF文档中添加、... 目录引言用C#添加图片到PDF文档用C#删除PDF文档中的图片用C#替换PDF文档中的图片引言在当

详解C#如何提取PDF文档中的图片

《详解C#如何提取PDF文档中的图片》提取图片可以将这些图像资源进行单独保存,方便后续在不同的项目中使用,下面我们就来看看如何使用C#通过代码从PDF文档中提取图片吧... 当 PDF 文件中包含有价值的图片,如艺术画作、设计素材、报告图表等,提取图片可以将这些图像资源进行单独保存,方便后续在不同的项目中使

Java中List的contains()方法的使用小结

《Java中List的contains()方法的使用小结》List的contains()方法用于检查列表中是否包含指定的元素,借助equals()方法进行判断,下面就来介绍Java中List的c... 目录详细展开1. 方法签名2. 工作原理3. 使用示例4. 注意事项总结结论:List 的 contain

C#使用SQLite进行大数据量高效处理的代码示例

《C#使用SQLite进行大数据量高效处理的代码示例》在软件开发中,高效处理大数据量是一个常见且具有挑战性的任务,SQLite因其零配置、嵌入式、跨平台的特性,成为许多开发者的首选数据库,本文将深入探... 目录前言准备工作数据实体核心技术批量插入:从乌龟到猎豹的蜕变分页查询:加载百万数据异步处理:拒绝界面

Android中Dialog的使用详解

《Android中Dialog的使用详解》Dialog(对话框)是Android中常用的UI组件,用于临时显示重要信息或获取用户输入,本文给大家介绍Android中Dialog的使用,感兴趣的朋友一起... 目录android中Dialog的使用详解1. 基本Dialog类型1.1 AlertDialog(