C调试方法之--------Gprofile

一、GProfile简介

      GProfile是gcc的一个工具，用于对应用程序的测试。

      GProfile可以分析出函数的调用次数、函数的调用关系以及函数消耗的时间。

 

二、GProfile原理

      在编译和链接你的程序的时候，gcc 在你应用程序的每个函数中都加入了一个名为mcount ( or "_mcount" , or "__mcount" , 依赖于编译器或操作系统)的函数，也就是说你的应用程序里的每一个函数都会调用mcount, 而mcount 会在内存中保存一张函数调用图，并通过函数调用堆栈的形式查找子函数和父函数的地址。这张调用图也保存了所有与函数相关的调用时间，调用次数等等的所有信息。 

     程序运行结束后，会在程序退出的路径下生成一个gmon.out文件，用来保存监控数据。从而通过gprof来解读数据对程序进行分析。

          

三、GProfile用法

      1、在编译时加入参数 -pg就可以打开GProfile的开关。

      2、gprof只查看用户函数信息，不能对库函数进行查看。 如果想查看库函数的信息，在编译时加入"-lc_p"编译参数代替"-lc"编译参数，这样程序会链接libc_p.a库，就可以查看库函数的信息了。 
　　3、 gprof只能在程序正常结束退出之后才能生成程序测评报告，原因是gprof通过在atexit()里注册了一个函数来产生结果信息，任何非正常退出都不会执行atexit()的动作，所以不会产生gmon.out文件。如果你的程序是一个不会退出的服务程序，那就只有修改代码来达到目的。如果不想改变程序的运行方式，可以添加一个信号处理函数解决问题（这样对代码修改最少），例如： 
　　static void sighandler( int sig_no ) 
　　{ 
　　exit(0); 
　　} 
　　signal( SIGUSR1, sighandler )； 
　　当使用kill -USR1 pid 后，程序退出，生成gmon.out文件。 

 

四、GProfile举例

     

#include <stdio.h>

  int ppp(int a)

  {

     int i, b;

     b = 0;

     for(i = 0; i<1000000; i++) {

        b++;

     }

     return 0;

  }

 

  int prime(int n)

  {

     int i, j, b;

     b = 0;

     for(i=2; i<n; i++) {

         for(j = 0; j<1000000; j++) {

              b++;

         }

         if(n%i == 0)

           return 0;

         return 1;

        }

   }

 

   int main(void)

   {

      int i, n;

      n = 1000;

      for(i=2; i<=n; i++) {

         if(prime(i)) {

            ppp(i);

         }

      }

      return 0;

   }

 

   编译程序：gcc -pg -o test test.c

  运行源程序./test后会生成一个gmon.out的文件。

   分析结果：gprof -b test gmon.out

 

  

 

 五、GProfile对于结果的分析

      -b 不再输出统计图表中每个字段的详细描述。 
　　-p 只输出函数的调用图（Call graph的那部分信息）。 
　　-q 只输出函数的时间消耗列表。 
　　-e Name 不再输出函数Name 及其子函数的调用图（除非它们有未被限制的其它父函数）。可以给定多个 -e 标志。一个 -e 标志只能指定一个函数。 
　　-E Name 不再输出函数Name 及其子函数的调用图，此标志类似于 -e 标志，但它在总时间和百分比时间的计算中排除了由函数Name 及其子函数所用的时间。 
　　-f Name 输出函数Name 及其子函数的调用图。可以指定多个 -f 标志。一个 -f 标志只能指定一个函数。 
　　-F Name 输出函数Name 及其子函数的调用图，它类似于 -f 标志，但它在总时间和百分比时间计算中仅使用所打印的例程的时间。可以指定多个 -F 标志。一个 -F 标志只能指定一个函数。-F 标志覆盖 -E 标志。 
　　-z 显示使用次数为零的例程（按照调用计数和累积时间计算）。 

      GProfile的详细请参考：http://www.cs.utah.edu/dept/old/texinfo/as/gprof.html

      这个文档对GProfile说的很详细，很好。