• 1. Linux C++ 性能分析工具匯總
  • 1.1. gprof
  • 1.2. Valgrind
  • 1.3. Perf
  • 1.4. SystemTap
  • 1.5. Nsight Computing
  • 1.6. Google Performance Tools
  • 1.7. Intel VTune Profiler
  • 1.8. OProfile
  • 1.9. Intel VTune
  • 1.10. SystemTap
  • 1.11. FlameGraph
• 2. 總結

1. Linux C++ 性能分析工具匯總

在Linux環境下進行C++開發時，性能分析工具是優化程序性能的關鍵。以下是一些常用的性能分析工具：

1.1. gprof

gprof 這是一個GNU的性能分析工具，它是GCC（GNU Compiler Collection，GNU編譯器套件）的一部分，與GCC編譯器緊密集成。可用于分析程序的函數調用關系和每個函數的運行時間。它通過在編譯時插入性能分析代碼來收集函數調用信息和執行時間，來幫助開發者識別性能瓶頸。

1.2. Valgrind

Valgrind 是一個強大的動態分析工具，主要用于內存泄漏檢測、內存訪問錯誤和性能分析。它是一個開源工具集，包含多個工具，如Memcheck、Callgrind和Massif。

• Memcheck： 用于檢測內存錯誤，如內存泄漏、非法內存訪問等。
• Callgrind： 用于收集程序運行時的函數調用信息，幫助進行性能分析。
• Massif： 用于分析程序的內存使用情況，幫助優化內存分配。

Valgrind 通過在程序運行時插入自己的代碼來監控程序的執行，從而在不修改源代碼的情況下進行各種分析。它廣泛應用于C和C++程序的調試和性能優化。

1.3. Perf

Perf 是Linux內核自帶的性能分析工具，優勢在于與Linux Kernel的緊密結合，可以用于分析CPU性能計數器、跟蹤點、kprobes和uprobes。它提供了豐富的性能數據，幫助開發者深入了解程序的性能瓶頸。

Perf 的主要功能包括：

CPU性能計數器： 收集CPU硬件計數器的數據，如指令執行次數、緩存命中率等。
跟蹤點： 允許在內核代碼的特定位置插入跟蹤點，收集特定事件的數據。
kprobes和uprobes： 允許在運行時動態地插入探測點，用于監控內核和用戶空間代碼的執行。

1.4. SystemTap

SystemTap 一款強大的工具，用于在Linux系統上進行實時內核和應用程序級別的監控、分析和調試。

1.5. Nsight Computing

Nsight Computing 適用于CUDA程序的性能分析，可以在Windows和Linux平臺上使用。

1.6. Google Performance Tools

Google Performance Tools：包含pprof、heap-profiler和cpu-profiler等，能分析性能瓶頸和內存使用情況。

1.7. Intel VTune Profiler

Intel VTune Profiler： 這是一個功能強大的性能分析工具，支持多語言，適用于Intel處理器，可以分析CPU使用率、內存訪問、多線程性能等。

1.8. OProfile

OProfile 是一個系統級的性能分析工具，可以分析整個系統的性能，包括用戶空間和內核空間的代碼。它使用硬件性能計數器來收集數據。

1.9. Intel VTune

Intel VTune 是一個商業性能分析工具，主要用于分析Intel架構的性能。它提供了詳細的性能數據，包括CPU使用率、內存訪問、線程同步等。

1.10. SystemTap

SystemTap 是一個動態跟蹤工具，可以用于分析內核和用戶空間的性能。它允許開發者編寫腳本來收集和分析系統數據。

1.11. FlameGraph

FlameGraph 是一個可視化工具，用于生成火焰圖。它可以與多種性能分析工具（如Perf、Valgrind等）結合使用，幫助開發者直觀地理解程序的調用棧和性能瓶頸。

通過使用這些工具，開發者可以有效地分析和優化Linux C++程序的性能。

2. 總結

為了減少學習成本，這里再縮減一下，其實最最常用的就是gprof、Valgrind、Perf，只要能熟練使用者三個工具，就能解決90%的程序性能問題。

大家好，我是陌塵。

IT從業10年+, 北漂過也深漂過，目前暫定居于杭州，未來不知還會飄向何方。

搞了8年C++，也干過2年前端；用Python寫過書，也玩過一點PHP，未來還會折騰更多東西，不死不休。

感謝大家的關注，期待與你一起成長。