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VC补遗之Profile篇

 

2007-12-24 作者: 晨光(Morning) 来源: http://morningspace.51.net/

 

Profile的作用

帮助你分析并发现程序运行的瓶颈,找到耗时所在,同时也能帮助你发现不会被执行的代码。从而最终实现程序的优化。

Profile的组成

Profile包括3个命令行工具:PREP,PROFILE,PLIST。可以以命令行方式运行Profile,其过程是:PREP读取应用程序的可执行文件并生成一个.PBI文件和一个.PBT文件;PROFILE根据.PBI文件,实际运行并分析程序,生成.PBO输出文件;PREP再根据.PBO文件和.PBT文件,生成新的.PBT文件;PLIST根据.PBT文件生成可阅读的输出。

Profile的具体功能

 - Function timing:对程序花费在执行特定函数上的时间进行评估。可以通过Profile对话框激活该功能。分析结果中,Func Time一栏以秒为单位记录了函数运行所花时间,下一栏显示了该函数时间占总运行时间的百分比;Func+Child Time栏记录了函数及其所调用的子函数运行所花的总时间,下一栏显示了前述时间占总运行时间的百分比;Hit Count栏记录函数被调用的次数;Function栏显示函数的名称。

 - Function coverage:记录特定函数是否被调用,可以用来确定代码中的未执行部分。可以通过Profile对话框激活该功能。分析结果列出所有被分析的函数,并使用*号标记执行过的函数。

 - Function counting:记录程序调用特定函数的次数。在Profile对话框中选择Custom,并在Custome Settings中指定fcount.bat(位于VC98\bin目录下)。需要注意的是,在指定fcount.bat所在目录时,最好不要用长文件名的方式,这样有可能出错,比如要将c:\Program Files写成c:\Progra~1。

 - Line counting:记录程序所执行的代码中特定行的次数。在Profile对话框中选择Custom,并在Custome Settings中指定lcount.bat(位于VC98\bin目录下)。该功能使用.EXE中的调试信息启动Profile,因此不需要.MAP文件。分析结果中,Line栏标示源代码的行号,Hit Count栏记录该行执行次数,下一栏显示了该行执行次数占所有代码行执行次数的百分比,Source Line显示了对应的源代码。

 - Line coverage:记录代码中的特定行是否被执行,可以用来确定代码中的未执行部分。可以通过Profile对话框激活该功能。分析结果列出所有被分析的代码行,并使用*号标记执行过的行。由于Line coverage只记录代码行是否被执行过,所以其执行开销要比Line counting小。

此外,Profile对话框还提供了Merge功能,用以把多次运行Profile之后的统计结果组合起来。如果你正在使用Function coverage功能,则会看到是否测试了所有函数;如果你正在使用Function timing功能,则会看到以往分析与本次分析所有合并运行的累计时间。

IDE环境下Profile的使用

  - 对于涉及函数分析的功能

  • 选择Project->Settings->Link,选择Enable profiling复选框
  • 重建项目
  • 选择Build->Profile,弹出Profile对话框
  • 做必要设置后,选择OK,开始运行程序
  - 对于涉及行分析的功能
  • 选择Project->Settings->Link,选择Enable profiling复选框和Generate debug info复选框
  • 选择Project->Settings->C/C++,选择Line Numbers Only
  • 重建项目
  • 选择Build->Profile,弹出Profile对话框
  • 做必要设置后,选择OK,开始运行程序

配置Profile的三种方式

 - 修改profiler.ini文件

 profiler.ini位于VC98\bin目录下,在其[profiler]段中,你可以指定不参与分析的LIB文件或OBJ文件。比如:

[profiler]
exclude:user32.lib
exclude:gdi32.lib


 - 在Profile对话框中指定选项

 若你选择了Funciton timing、Function coverage或Line coverage选项,则你可以在Advanced settings中指定进一步的范围,比如:你希望Profile只分析SampleApp.cpp文件中特定范围内的代码,可以在Advanced settings中填入, /EXCALL /INC SampleApp.cpp(30-67) 。又如:你希望file1.obj和file2.obj不参与分析,则可以在Advanced settings中填入, /EXC file1.obj /EXC file2.obj 。再如:你希望只描述指定函数,则可以在Advanced settings中填入, /SF ?SampleFunc@@YAXPAH@@ ,紧跟SF参数的是特定函数的修饰符名,获取该名称的最简单的方式是在创建项目时生成的MAP文件中查找。

 SF,EXCALL,EXC,INC都是PREP的命令行参数,有关其他参数的详细说明可以通过在命令行提示符输入PREP /H得到。

 - 编写批命令文件

 可以参考fcount.bat、fcover.bat、ftime.bat、lcount.bat以及lcover.bat

从Profile中输出数据

 PLIST /T命令允许PLIST将.PBT文件内容以制表格式输出到文本文件中,该格式适合输入到电子表格或数据库中。比如:PLIST /T MYPROG > MYPROG.TXT,生成的MYPROG.TXT可以利用profiler.xlm(位于VC98\bin目录下)导入到Microsoft Excel电子表格中。

注意

  - 通常,分析整个程序的意义不大,因为大多数Windows应用程序,主要时间花费在消息等待上,因此精确定位要分析的代码,可以加快Profile的执行速度,提高其分析准确度。在Profile执行期间尽量关闭其他不相干的应用程序。

 - 若启用了远程调试,则不能够从Build菜单中调用Profile功能。

 - 对于inline函数,编译器以实际代码替换函数调用,因此inline函数不生成.MAP文件或CALL指令,所以当执行这样的函数时,Profile将无法得知,花费时间、运行次数等数据都归属于调用该函数的函数。Profile可以提供有关inline函数的行一级的运行次数和覆盖信息。

  - 对于多线程应用程序,Profile的行为取决于你所选择的分析方式,对于Line counting和Line coverage,Profile并未区分线程之间有何不同,它将包含当前运行的所有线程。对于Function timing、Function coverage和Function counting,分析结果取决于线程,你可以用以下方式分析一个独立线程:

  • 将线程的主函数声明为初始函数(用PREP /SF选项)
  • 包含程序中的所有函数(不要使用PREP /EXC选项)

否则,分析结果很难解释。