跟踪实例

最新推荐文章于 2024-08-07 10:58:43 发布

原创最新推荐文章于 2024-08-07 10:58:43 发布 · 637 阅读

0 ·

CC 4.0 BY-SA版权

提高C++性能的编程技术专栏收录该内容

11 篇文章

订阅专栏

本文介绍了一种在C++中实现函数跟踪调试的方法，并通过优化减少了性能损耗。文章详细展示了如何使用Trace类记录函数的进出及调试信息，并讨论了性能测试结果及优化措施。

1.1 初步跟踪的实现

我们想要让trace 对象记录一些事件消息，比如进入某个函数，离开某个函数，以及其他介入这两者之间的某些重要消息。如下：

 C++ Code 

1
2
3
4
5
6
7
8

int myFunction(int x)
{
    string name = "myFunction";
    Trace t(name);
    ...
    string moreInfo = "more interesting info";
    t.debug(moreInfo);
}

我们下面的Trace类来实现这一功能。

 C++ Code 

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35

class Trace
{
public:
    Trace(const string &name);
    ~Trace();
    void debug(const string &name);

    static bool traceIsActive;
private:
    string theFunctionName;
};

inline Trace::Trace(const string &name): theFunctionName(name)
{
    if(traceIsActive)
    {
        cout << "Enter function" << name << endl;
    }
}

inline void Trace::debug(const string &msg)
{
    if(traceIsActive)
    {
        cout << msg << endl;
    }
}

inline Trace::~Trace()
{
    if(traceIsActive)
    {
        cout << "Exit function" << theFunctionName << endl;
    }
}

这种实现方法，在关键执行路径的大多函数中突然出现Trace对象。在紧接着性能测试中，我们震惊地发现性能将为原来性能的20%。原因在于：

1、I/O的开销是高昂的。

2、函数调用的开销是要考虑的一个因素，因此我们应该讲短小、频繁调用的函数内联。

3、复制对象的开销是高昂的，最好选择引用，而不是传值。

我们的做法是尽量少定义string类型。减少对象的定义和销毁的代价。利用const char *代替string来实现，下面的是完整代码。

 C++ Code 

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
73
74
75
76
77
78
79
80
81
82
83
84
85
86
87
88
89
90
91
92
93
94
95
96
97
98
99
100
101
102
103
104

#include<iostream>
#include<string>
#include<windows.h>

using namespace std;
/*
class Trace
{
public:
    Trace(const string &name);
    ~Trace();
    void debug(const string &name);

    static bool traceIsActive;
private:
    string theFunctionName;
};

inline Trace::Trace(const string &name):theFunctionName(name)
{
if(traceIsActive)
{
   cout<<"Enter function"<<name<<endl;
}
}

inline void Trace::debug(const string &msg)
{
if(traceIsActive)
{
   cout <<msg<<endl;
}
}

inline Trace::~Trace()
{
if(traceIsActive)
{
  cout<<"Exit function"<<theFunctionName<<endl;
}
}*/
//改进版
class Trace
{
public:
    Trace(const char *name);
    ~Trace();
    void debug(const string &name);

    static bool traceIsActive;
private:
    string *theFunctionName;
};

inline Trace::Trace(const char *name):theFunctionName(0)
{
if(traceIsActive)
{
   cout<<"Enter function"<<name<<endl;
   theFunctionName=new string(name);
}
}

inline void Trace::debug(const string &msg)
{
if(traceIsActive)
{
   cout <<msg<<endl;
}
}

inline Trace::~Trace()
{
if(traceIsActive)
{
  cout<<"Exit function"<<*theFunctionName<<endl;
  delete theFunctionName;
}
}

bool Trace::traceIsActive=true;

int addOne(int x)
{
char *name="addOne";
Trace t(name);
return x+1;
}
int main()
{
  SYSTEMTIME t1,t2;
  int j=10000000;
  int y=0;
  Trace::traceIsActive=false;

  GetSystemTime(&t1);
  for(int i=0;i<j;i++)
  {
   y=addOne(i);
  }
  GetSystemTime(&t2);
  cout<<t2.wMilliseconds-t1.wMilliseconds<<endl;
  system("pause");
}