Visual Studio性能分析器所使用的性能分析方法解释

本文介绍VisualStudio性能分析器的工作原理,包括采样和检测两种分析方法。采样为非入侵式统计型分析,适合评估CPU密集型操作;检测则通过注入探针来精确测量函数执行时间,适用于详细性能剖析。

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性能分析解释
使用采样方法 进行分析时,分析器以一种类似于调试程序的方式附加到正在运行的进程。然后,分析器会定期中断进程并检查哪个函数处于堆栈顶部以及该函数的代码路径。换句话说,Visual Studio 分析器收集当前进程状态的样本。采样是一种非入侵式统计型分析方法。在函数中收集的样本越多,函数可能执行的处理就越多。
Visual Studio 分析器还会收集有关导致此执行的调用路径的信息。因此,此工具可在分析收集的数据后显示整个调用堆栈。默认情况下,Visual Studio 分析器每 1 千万个 CPU 周期收集一个样本。除 CPU 周期外,还可能在出现其他事件(如页面错误、系统调用、CPU 高速缓存缺失等等)时执行采样。分析会话的属性控制分析器的取样对象以及频率。
作为一个低开销解决方案,采样常常是推荐选项。但值得注意的是,采样仅在程序有效使用 CPU 时收集信息。因此,当进程在等待磁盘、网络或任意其他资源时,Visual Studio 分析器均不会收集样本。这就是如果应用程序并未有效使用 CPU,建议使用检测分析的原因。
在检测模式中,Visual Studio 分析器通过在每个函数的开头和结尾处注入特殊指令(称为探针)来修改(检测)二进制文件。探针允许分析器度量运行每个函数所花的时间。此外,分析器还会在每个外部函数调用周围添加一对探针,从而可确定这些外部调用的开销。
通过使用检测分析,可准确测量各种数据,如运行函数所花时间(“经过的时间”)、函数的调用次数以及函数正在使用 CPU(“应用程序时间”)且未被 OS 切换出来的时间。检测的缺点是收集了大量数据,因而需要花费更长的分析时间。此外,此分析模式还具有更高的运行时开销。更高开销可能不经意间更改所分析应用程序的性能特征。
通过同时使用采样和检测,还可收集基于 Microsoft® .NET Framework 的应用程序的内存分配数据。用户可使用性能会话属性页面启用和调整 .NET 内存分配数据的收集。它通常被称为内存分析,并且有大量关于该主题的 MSDN® 文档。请注意,它是分析器中唯一一个仅用于 .NET Framework 兼容代码的功能。对于其他功能,Visual Studio 分析器在本机 C/C++ 和基于 .NET 的应用程序之间完全相同。

 

<think>我们正在回答用户关于VisualStudio性能分析工具使用方法的问题。根据用户提供的引用内容,我们可以总结出以下步骤:1.打开项目:在VisualStudio中打开要分析的项目。2.启动性能探查器:通过菜单栏选择“调试”->“性能探查器”(或按快捷键Alt+F2)。3.选择分析类型:在性能探查器窗口中,选择“CPU使用率”进行分析。4.开始分析:点击“开始”按钮,这将启动应用程序并开始收集性能数据。5.执行程序操作:在程序运行期间,执行你想要分析性能的操作。6.停止分析:手动停止分析(点击“停止收集”或关闭应用程序),然后VisualStudio会生成分析报告。此外,引用中还提到了一些注意事项:-有两种检测方式:Sample(采样)和Instrumentation(检测)。采样方式对程序运行影响小,适合初步分析;检测方式能提供更详细的函数调用耗时,但会带来更大的性能开销。-性能分析通常在Release模式下进行,因为Release模式优化了程序运行速度,更接近真实环境。下面我们将按照用户的要求,使用中文回答,并生成相关问题。</think>### Visual Studio 性能分析工具使用方法 Visual Studio Profiler 是集成在 IDE 中的专业性能分析工具,主要用于检测应用程序的 **CPU 使用率** 和 **函数执行时间**。以下是详细操作步骤: #### 基础使用流程 1. **准备项目** - 在 Visual Studio 中打开待分析的项目 - 确保编译为 **Release 模式**(优化后更接近真实性能)[^4] 2. **启动性能探查器** ```路径:调试(Debug) → 性能探查器(Performance Profiler)``` 或使用快捷键 ```Alt + F2``` [^2] 3. **配置分析类型** - 勾选 **"CPU 使用率"**(核心功能) - 可选附加分析: - 内存使用率 - GPU 性能 - 多线程分析 ![Profiler 配置界面示意图](https://docs.microsoft.com/zh-cn/visualstudio/profiling/media/prof-tour-cpu-usage.png?view=vs-2022) 4. **执行分析** - 点击 **"开始"** 按钮运行程序 - 执行需要分析的业务操作(如数据计算/文件处理) - 操作完成后点击 **"停止收集"** [^5] #### 分析报告解读 生成的报告包含关键数据表: ```plaintext | 函数名 | 总耗时(ms) | 自用时间(%) | 调用次数 | |----------------|------------|------------|----------| | MainWork() | 4,200 | 98.2% | 1 | | DataParser() | 320 | 7.5% | 12 | | DBConnector() | 150 | 3.2% | 8 | ``` **核心指标说明**: - **自用时间(Exclusive Time)**:函数自身代码消耗的 CPU 时间(排除子函数) - **总用时(Inclusive Time)**:包含所有子函数调用的总时间 - **热点函数(Hot Path)**:高耗时函数会标记为红色🔥 #### 高级分析模式 1. **采样分析(Sampling)** - 低开销,周期性地捕获调用栈 - 适用于初步性能定位 [^3] 2. **检测分析(Instrumentation)** - 高精度,在每个函数入口/出口插入探测代码 - 获取精确的函数调用次数和耗时 - 会带来 10-20% 的性能开销 [^3] 3. **并发可视化** - 分析多线程竞争和阻塞 - 查看线程等待状态(如锁竞争、I/O 阻塞) > **最佳实践**:初步分析用采样模式,定位到具体模块后用检测模式深入分析[^1]。 #### 注意事项 1. 分析前关闭其他大型应用程序 2. 对 Release 版本进行分析(Debug 模式会包含调试开销) 3. 复杂项目建议使用 **"按函数筛选"** 功能聚焦关键模块 4. 可保存分析快照进行版本对比 --- ### 相关问题 1. 如何解读 Visual Studio Profiler 中的 "独占时间" 和 "非独占时间" 指标? 2. 采样分析(Sampling)和检测分析(Instrumentation)模式有哪些具体区别?各自适用什么场景? 3. 使用性能分析工具时,为什么推荐在 Release 模式下进行? 4. 如何通过性能分析工具定位多线程应用中的锁竞争问题? 5. Profiler 报告中出现高 "系统调用时间" 可能是什么原因导致的? [^1]: Visual Studio 官方文档 - 分析 CPU 使用情况 [^2]: Visual Studio Profiler 基础操作指南 [^3]: 性能分析工具检测模式详解 [^4]: Release/Debug 模式对性能分析的影响 [^5]: CPU 使用率分析实战流程
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