CPP-性能分析工具

工具介绍

perf

perf支持命令非常多，常用的有以下几个

perf list
查看可采样的指标

perf stat
查看cpu占用率、进程上下文切换、CPU迁移、缺页中断等指标总体情况

perf record
采样某个指标的具体情况

perf report
根据采样结果生成报告

关于perf原理可查看：https://zhuanlan.zhihu.com/p/22194920

火焰图

perf工具生成的报告不够直观，可以使用https://github.com/brendangregg/FlameGraph 工具将采样结果生成火焰图，方便查看。

strace

采样进程系统系统调用情况。

示例

使用上述工具，采样一个程序的运行情况。

1. 启动进程
   启动本地实例，通过ps -ef | grep proc查找进程pid。

2. 使用perf采样数据
   使用

   perf record -e task-clock -g -p pid // 采样进程的cpu使用详情。

   其中-e task-clock表示采样各个任务占用cpu时间，-g表示获取任务间的调用链，-p pid表示采样指定进程。
   可以通过CTRL+C可以结束采样，采样结束后会在本地路径生成一个名为perf.data的采样文件。

3. 使用perf查看报告
   可以通过

   perf report -i perf.data  //命令生成报告

   其中-i perf.data表示指定数据源，perf.data是perf record的采样结果。
   命令执行结果如下。+表示可以展开调用链，按下回车键即可。从下面结果我们就可以查看函数执行占用的cpu时间比例。
   

4. 使用火焰图
   perf生成的报告可以查看结果，但是没有火焰图直观，可以通过https://github.com/brendangregg/FlameGraph 工具来生成，具体操作如下，执行下面几个命令生成svg文件。

   perf script -i perf.data > perf.unfold
   ./FlameGraph/stackcollapse-perf.pl perf.unfold > perf.folded
   ./FlameGraph/flamegraph.pl perf.folded > perf.svg
   
   上述命令可以通过管道简化为:
   
   perf script -i perf.data | ./FlameGraph/stackcollapse-perf.pl | ./FlameGraph/flamegraph.pl > process.svg

   生成svg文件，可以将其在浏览器打开，查看火焰图，如下所示。
   

5. 查看系统调用
   执行

   strace -o output.txt -c -e trace=all -p pid

   命令，将系统调用统计结果记录到output.txt文件中，按下CTRL+C可以结束跟踪，结果如下。