如何监控和分析C++程序的性能以持续改进？-C++-PHP中文网

如何监控和分析C++程序的性能以持续改进？

WBOY

发布： 2024-05-08 14:57:01

原创

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使用性能分析器（如 gprof）、内置库（如 <chrono>、<perf>），以及日志记录来监控性能；分析识别瓶颈：检测最耗时的部分、分析函数调用，以及检测内存泄漏；优化实战案例：通过并行处理字符优化耗时的字符串打印函数，从而提高性能。

如何监控和分析C++程序的性能以持续改进？

如何监控和分析 C++ 程序的性能以持续改进

监控性能

使用性能分析器：例如 gprof、Valgrind 和 Dyninst，这些工具可以分析代码执行时间、内存分配和函数调用。
使用内置函数：C++ 标准库提供 <chrono> 和 <perf> 库，用于测量时间和记录性能事件。
使用日志记录：记录性能指标，例如执行时间和内存使用，以便分析趋势和瓶颈。

分析性能

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识别瓶颈：使用性能分析器或日志数据确定代码中最耗时的部分。
分析函数调用：了解函数的执行顺序和调用深度，以优化递归或深度嵌套代码。
检测内存泄漏：使用 Valgrind 或 AddressSanitizer 检测未释放或悬空的指针，从而防止内存泄漏。

实战案例

考虑以下代码片段：

eMart 网店系统

功能列表：底层程序与前台页面分离的效果，对页面的修改无需改动任何程序代码。完善的标签系统，支持自定义标签，公用标签，快捷标签，动态标签，静态标签等等，支持标签内的vbs语法，原则上运用这些标签可以制作出任何想要的页面效果。兼容原来的栏目系统，可以很方便的插入一个栏目或者一个栏目组到页面的任何位置。底层模版解析程序具有非常高的效率，稳定性和容错性，即使模版中有错误的标签也不会影响页面的显示。所有的标

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void slow_function(const std::string& str) {
  for (auto& c : str) {
    std::cout << c << std::endl;
  }
}

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此函数通过依次打印字符串中的每个字符来输出字符串。我们可以使用 gprof 监控此函数的性能：

gprof ./binary

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gprof 输出显示 slow_function 占据了大部分执行时间。通过分析此函数，我们发现 iterating through the characters sequentially 是瓶颈。

优化

为了优化此函数，我们可以使用多线程来并行处理字符。修改后的代码如下：

void optimized_slow_function(const std::string& str) {
  std::vector<std::thread> threads;
  
  for (size_t i = 0; i < str.size(); i++) {
    threads.push_back(std::thread([i, &str] {
      std::cout << str[i] << std::endl;
    }));
  }

  for (auto& t : threads) {
    t.join();
  }
}

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经过优化后，我们可以使用 gprof 再次监控程序性能并确认瓶颈已消除。

以上就是如何监控和分析C++程序的性能以持续改进？的详细内容，更多请关注php中文网其它相关文章！