VS中“性能探测器”的使用

本文介绍如何使用Visual Studio中的性能探测器工具来分析程序性能。包括启动工具、具体分析步骤及常见问题解决方法,帮助开发者定位性能瓶颈。

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本文记录了自己在vs中使用性能探测器的一些总结,主要用作个人记录。转载请注明出处。

0. 参考内容

微软官方相关概述:https://docs.microsoft.com/zh-cn/previous-versions/visualstudio/visual-studio-2008/bb385770(v=vs.90)

1. 启动

点击VS菜单栏中“分析”,选择“性能探测器”。或Alt+F2。进入如下界面。
在这里插入图片描述

性能探测器可以选择检测本工程的,或者其他生成的exe文件。这里以其它可执行文件为例。
在这里插入图片描述
选择“可执行文件”,下一步后选择exe文件路径。并开始运行。
在这里插入图片描述
运行时,vs界面如上图。运行一段时间后,选择“停止分析”或者手动结束运行程序。得到下图所示的过程图。通过左键拖拽选择相关区间,点击右侧“查看筛选部分内容”,分析所选区间情况。
在这里插入图片描述

2. 具体分析

在窗口上方的“当前视图”中,可以选择类型。
在这里插入图片描述
首先选择“函数”,可以得到下图所示:
在这里插入图片描述
可以看到主要有两个评价指标:“非独占样本”与“独占样本”。这两个可以简单理解成:当前完整的函数所占用的资源(非独占),与当前函数中除调用的子函数外,占用的资源(独占)。从上图可以看出,main函数中占用了运行过程中几乎全部样本(98%),但独占样本为0,因为我代码中的main直接调用了process函数执行全部工作。同时从图中发现,[libdmtx.dll]独占样本最多,表示这个自己占用了较大资源。
下面双击main函数,跳转到“函数详细信息”窗口。窗口中显示了函数调用关系,以及内部调用函数所占百分比,同时下方代码标出了占用资源较多的行所占比例,自动红色高亮,占用越多颜色越深。
在这里插入图片描述可以通过点击“调用函数”以及“已调用函数”查看内部细节。
在这里插入图片描述最终不断深入,找到占用最多的代码。在这里插入图片描述上图可见,744行占用了总共46.1%的资源。如果需要进行优化,首先就解决这一行。

3. 总结

合理利用性能探测器可以方便优化。
我如果早点儿知道这个东西,就不用到处cout时间,甚至用全局变量累积每一步的时间了。
希望对别人也能有所帮助。

4.TroubleShooting

由于中文参考资料较少,故需要进行英文搜索。中英文对应关系如下:
中英文对应。性能探测器:Performance Explorer

Bug1:
无效的报告:文件中的数据已损坏或格式不受支持。
Invalid report: the data in the file is corrupt or has an unsupported format".
解决办法:
未解决。疑似vs版本问题bug。
https://stackoverflow.com/questions/53744449/performance-profiling-not-generating-reports-in-vs2013

Bug2:
'2333’不是有效的进程ID。
‘2333’ is not a valid Process ID。
解决办法:
https://stackoverflow.com/questions/16370013/profiling-in-vs-2012
“This will happen when your program quits too soon, before the profiler had a chance to collect any samples. Perhaps somewhat typical when you kick the tires to see how it works but haven’t written any real code yet that can be profiled in a meaningful way.
For very short programs with little actual code, be sure to change the profiling mode. Use Analyze + Performance Wizard and switch from “sampling” to “instrumentation” mode. Instrumentation mode slows down the program a great deal but is a lot more accurate for very short programs.”

<think>好的,我现在需要帮助用户解决如何在VS2019中使用性能探测器工具的问题。用户之前询问了C++性能分析工具,现在具体到VS2019的性能探测器使用方法。首先,我要回顾之前的回答,确保信息一致,同时结合用户提供的三个引用内容,特别是引用[1]、[2]、[3],这些引用了VS性能探查器相关功能,比如火焰图、链接器选项设置以及分析模式的选择。 用户现在的问题是询问如何在VS2019中使用性能探测器,所以需要分步骤详细说明。首先,我需要确认VS2019的界面和选项是否与引用中提到的VS2022有差异,比如火焰图是否在2019版本中存在。根据引用[1],旧版本的VS没有火焰图,所以需要指出VS2019可能不支持火焰图,而引用[3]提到的9种分析模式中的CPU使用率和时间查看器是重点。 接下来,需要整理使用步骤。根据引用[2],设置链接器选项时,如果是CMake项目,需要修改CMakeLists.txt,添加/PROFILE选项。而普通项目则通过属性页设置。同时,引用[3]提到Debug和Release配置的灵活性,可能需要提醒用户注意生成配置对分析结果的影响。 然后,我需要将步骤分解为配置项目、启动性能探查器、选择分析模式、分析结果等部分。每个部分要详细说明操作路径,例如菜单选项的位置,可能的参数设置,以及如何解读结果。例如,在分析模式中,CPU使用率、采样和检测的区别,以及如何选择适合当前场景的模式。 还需要考虑用户可能遇到的常见问题,比如如何定位高CPU占用的函数,如何设置过滤条件,以及如何处理多线程应用的分析。同时,根据引用[1]中的调用树和函数视图,建议用户使用函数视图或模块视图,尤其是在调用栈较深的情况下,比如Qt程序。 最后,注意事项部分需要包括建议使用Release配置进行分析,数据解读的方法,以及性能优化建议。确保用户了解不同分析模式的优缺点,比如检测模式的侵入性较高但更精确,采样模式的开销低但可能不够详细。 总结下来,回答需要结构清晰,步骤明确,结合引用中的具体信息,同时考虑到用户使用的是VS2019而非VS2022,避免提及火焰图功能。同时,确保语言简洁,符合用户要求的格式,使用中文,正确使用LaTeX格式,并在最后生成相关问题。</think>### VS2019性能探测器详细使用指南 #### 一、基础配置准备 1. **项目属性设置** - 右键项目 → "属性" → "链接器" → "高级" → 设置`/PROFILE`链接器选项[^2] - **CMake项目特殊配置**(需修改`CMakeLists.txt`): ```cmake SET_TARGET_PROPERTIES(${PROJECT_NAME} PROPERTIES LINK_FLAGS "/PROFILE") ``` 2. **生成配置选择** - 推荐使用`Release`配置(调试符号需保留) - 在`属性 → C/C++ → 优化`中确保禁用`/Od`(调试优化)[^3] #### 二、性能探查器启动流程 1. **入口路径** `调试(D) → 性能探查器(P)` 或 `Alt+F2`快捷键启动 2. **分析模式选择** | 模式类型 | 采样间隔 | 适用场景 | 精度对比 | |----------------|----------|---------------------------|----------| | **CPU使用率** | 1ms | 快速定位主线程热点 | ★★☆ | | **采样** | 10ms | 多线程程序低干扰分析 | ★★★ | | **检测** | 函数级 | 精确函数耗时统计(需插桩)| ★★★★★ | > 注:检测模式会导致程序运行速度下降5-10倍[^3] #### 三、核心功能详解 1. **数据采集控制** ```markdown - 点击"启动"后自动开始记录 - 通过`暂停/继续`按钮控制采集时段 - 内存分析需勾选".NET对象分配跟踪" ``` 2. **视图切换技巧** - **调用树视图**:适合简单调用链(最大深度建议<10层) - **函数视图**:直接显示CPU时间占比前20的函数(双击跳转源码)[^1] - **模块视图**:分析DLL/Qt插件性能(显示`Qt5Core.dll`等模块开销) 3. **关键指标解读** ```text 独占时间:函数自身代码耗时(不含子函数) 非独占时间:包含所有子函数调用的总耗时 CPU采样数:反映函数在CPU活动中的出现频次 ``` #### 四、高级分析案例(以Qt程序为例) 1. **界面卡顿分析** - 过滤条件设置:`进程名=YourApp.exe AND 线程ID=主线程ID` - 重点关注:`QApplication::processEvents()`耗时 2. **多线程优化** - 使用"线程视图"识别负载不均衡 - 示例问题定位: ```text 线程池工作线程1:80%时间在std::mutex::lock() 线程池工作线程2:95%时间在数据处理函数 ``` #### 五、注意事项 1. **数据准确性保障** - 关闭杀毒软件/其他后台进程 - 确保测试数据集规模≥生产环境的10% 2. **常见错误处理** ```markdown - "无法启动分析会话" → 检查是否以管理员权限运行VS2019 - "无符号信息" → 在`属性 → 链接器 → 调试`中启用`生成调试信息(/DEBUG)` ``` 3. **性能优化建议** - 优先优化`独占时间 > 5%`的函数 - 对`非独占时间高但独占时间低`的函数检查子函数调用 --- ### 工具对比:VS2019 vs 第三方工具 | 功能维度 | VS2019性能探测器 | perf/gprof | |----------------|---------------------------|-------------------------| | 线程分析 | 可视化线程并发状态 | 需手动解析`perf report` | | 内存分析 | 集成.NET/本地堆跟踪 | 需配合Valgrind | | 代码跳转 | 双击直接定位源码 | 需配置符号文件 | | 多语言支持 | C++/C#/VB.NET混合调试 | 仅限本地代码 | ---
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