Измерение производительности / профилирования в C

Question

Я делаю некоторые работы по созданию прототипов в C и хочу сравнить, сколько времени занимает выполнение программы с различными небольшими изменениями.

Я использовал clock; от K & R:

clock возвращает процессорное время, используемое программой с начала выполнения, или -1, если недоступно.

Мне это кажется разумным и дает результаты, которые в целом соответствуют моим ожиданиям. Но есть ли что-нибудь лучше, чтобы увидеть, какие модификации улучшают / ухудшают эффективность моего кода?

Обновление: меня интересуют как Windows, так и Linux; что-то, что работает на обоих, было бы идеально.

Обновление 2: меня меньше интересует профилирование сложная проблема, чем общее время выполнения / тактовые циклы, используемые для простой программы от начала до конца - я уже знаю, какие части моей программы медленные clock, кажется, соответствует этому счету, но я не знаю, насколько он уязвим, например, для других процессов, работающих в фоновом режиме и загружающих процессорное время.

Answer 1

Забудьте функции time (), вам нужно:

Valgrind!

И KCachegrind - лучший интерфейс для изучения статистики профилирования callgrind. В прошлом я переносил приложения на linux просто , поэтому я мог использовать эти инструменты для профилирования.

Answer 2

Для приблизительного измерения общего времени работы есть time ./myprog.

Но для измерения производительности вы должны использовать профилировщик. Для GCC существует gprof.

Это предполагает использование среды Unix. Я уверен, что есть подобные инструменты для Windows, но я не знаком с ними.

Редактировать: Для пояснения: я советую против , используя любые функции стиля gettime () в вашем коде. Профилировщики разрабатывались десятилетиями, чтобы выполнять работу, которую вы пытаетесь выполнить с помощью пяти строк кода, и предоставлять гораздо более мощный, универсальный, ценный и надежный способ выяснить, где ваш код тратит свои циклы.

Answer 3

Я обнаружил, что программы синхронизации и поиск вещей для оптимизации - две разные проблемы, и для них обоих я лично предпочитаю низкотехнологичные.

Для определения времени, хитрость заключается в том, чтобы сделать это достаточно долго, обернув вокруг него петлю. Например, если вы повторяете операцию 1000 раз и отсчитываете время секундомером, то при удалении цикла секунды превращаются в миллисекунды.

Для нахождения вещей, которые нужно оптимизировать, существуют фрагменты кода (инструкции терминала и вызовы функций), которые отвечают за различные доли времени. За это время они выставляются в стеке. Таким образом, вы можете обернуть цикл вокруг программы, чтобы она заняла достаточно много времени, а затем сделать стеков . Код для оптимизации выскочит на вас.

Answer 4

В POSIX (например, в Linux) вы можете использовать <a href="http://dell5.ma.utexas.edu/cgi-bin/man-cgi?gettimeofday+2" rel="nofollow noreferrer">gettimeofday()</a>, чтобы получить более точные значения синхронизации (микросекунды).

В Win32 <a href="http://dell5.ma.utexas.edu/cgi-bin/man-cgi?gettimeofday+2" rel="nofollow noreferrer">QueryPerformanceCounter()</a> популярно.

Остерегайтесь эффектов изменения тактовой частоты ЦП, если ваш ЦП решит отключить тактовую частоту во время теста, результаты могут быть искажены.

Answer 5

Если вы можете использовать функции POSIX, взгляните на clock_gettime. Я нашел пример из быстрого поиска в Google о том, как его использовать. Чтобы измерить время процессора, затраченное вашей программой, вам нужно передать CLOCK_PROCESS_CPUTIME_ID в качестве первого аргумента clock_gettime, если ваша система его поддерживает. Поскольку clock_gettime использует struct timespec, вы, вероятно, можете получить полезное наносекундное разрешение.

Как уже говорили другие, для любой серьезной работы по профилированию вам понадобится специальный профилировщик.