gprof没有输出

Question

我正在尝试使用gprof来分析我正在开发的一些数字代码,但是gprof似乎无法从我的程序中收集数据.这是我的命令行:

g++ -Wall -O3 -g -pg -o fftw_test fftw_test.cpp -lfftw3 -lfftw3_threads -lm && ./fftw_test

gmon.out文件已创建,但似乎没有数据.当我跑

gprof -b fftw_test gmon.out > gprof.out

我得到的只是

Flat profile:

Each sample counts as 0.01 seconds.
  %   cumulative   self              self     total           
 time   seconds   seconds    calls  Ts/call  Ts/call  name    


                        Call graph


granularity: each sample hit covers 2 byte(s) no time propagated

index % time    self  children    called     name


Index by function name

任何见解？

代码做了很多东西,它不只是调用FFTW例程.它具有计算某些复系数的函数,通过这些系数乘以输入数据的函数,等等.

编辑:包括示例代码和结果.

#include <cstdlib>
#include <ctime>

int main()
{
   std::srand( std::time( 0 ) );

   double sum = 0.0;

   for ( int i = 0; i < RAND_MAX; ++i )
      sum += std::rand() / ( double ) RAND_MAX;

   std::cout << sum << '\n';

   return 0;
}

命令行:

$ g++ -Wall -O3 -g -pg -o gprof_test gprof_test.cpp && ./gprof_test
1.07374e+09
$ gprof -b gprof_test gmon.out > gprof.out
$ cat gprof.out

结果:

Flat profile:

Each sample counts as 0.01 seconds.
 no time accumulated

  %   cumulative   self              self     total           
 time   seconds   seconds    calls  Ts/call  Ts/call  name    


                        Call graph


granularity: each sample hit covers 2 byte(s) no time propagated

index % time    self  children    called     name


Index by function name

就是这样.

Answer 1

如果您使用的是 gcc 6，则很可能会遇到此错误（请注意，该错误并非特定于 Debian，而是取决于 gcc 的构建方式）。一种解决方法是简单地使用“-no-pie”选项进行编译，该选项禁用与位置无关的代码生成。

如果您想更多地了解 PIE，这是一个好的开始。

Answer 2

gprof 似乎无法从我的程序中收集数据。这是我的命令行：

g++ -Wall -O3 -g -pg -o fftw_test fftw_test.cpp -lfftw3 -lfftw3_threads -lm && ./fftw_test

您的程序使用 fftw 库，并且可能几乎仅包含 fftw 库调用。运行时间是多少？您的程序可能太快而无法使用 gprof 进行分析。更新gprof 可能看不到库，因为它是在没有启用 gprof 分析的情况下编译的。

GNU gprof 有两个部分。首先，它在使用选项编译的 c/cpp 文件中检测函数调用-pg（使用 mcount 函数调用 - https://en.wikipedia.org/wiki/Gprof） - 以获取调用者/被调用者信息。其次，它将额外的分析库链接到可执行文件中，以添加定期采样来查找哪些代码执行时间更长。采样是通过 profile (setitimer) 完成的。Setitimer 分析的分辨率有限，无法解析小于 10 ms 或 1 ms（每秒 100 或 1000 个样本）的间隔。

在您的示例中，fftw 库可能是在没有仪器的情况下编译的，因此mcount其中没有调用。它仍然可以通过采样部分捕获，但仅限于程序的主线程（https://en.wikipedia.org/wiki/Gprof - “通常它只分析应用程序的主线程”）。

perf探查器没有仪器mcount（当使用选项记录时，它从堆栈展开中获取被调用者/调用者-g），但它有更好的统计/采样变体（它可以使用硬件 PMU 计数器），没有 100 或 1000 Hz 限制，并且它支持（配置文件) 螺纹正确。尝试perf record -F1000 ./fftw_test（使用 1 kHz 采样频率）和perf report或perf report > report.txt。还有一些 GUI/HTML 前端可以执行：https://github.com/KDAB/hotspot https://github.com/jrfonseca/gprof2dot

要获得更好的 setitimer 风格分析器，请检查 google-perftools https://github.com/gperftools/gperftools中的“CPU PROFILER”。

======

通过您的测试，我在 Debian 8.6 Linux 内核版本 3.16.0-4-amd64 x86_64 机器上得到了一些 gprof 结果，g++ (Debian 4.9.2-10)，gprof 是“GNU gprof (GNU Binutils for Debian) 2.27”

$ cat gprof_test.cpp
#include <cstdlib>
#include <ctime>
#include <iostream>
int main()
{
   std::srand( std::time( 0 ) );
   double sum = 0.0;
   for ( int i = 0; i < 100000000; ++i )
      sum += std::rand() / ( double ) RAND_MAX;
   std::cout << sum << '\n';
   return 0;
}
$ g++ -Wall -O3 -g -pg -o gprof_test gprof_test.cpp && time ./gprof_test
5.00069e+06
real    0m0.992s
$ gprof -b gprof_test gmon.out
Flat profile:

Each sample counts as 0.01 seconds.
 no time accumulated

  %   cumulative   self              self     total
 time   seconds   seconds    calls  Ts/call  Ts/call  name
  0.00      0.00     0.00        1     0.00     0.00  _GLOBAL__sub_I_main

因此，gprof 在这个 1 秒示例中没有捕获任何时间样本，并且没有有关调用库的信息（它们是在没有 的情况下编译的-pg）。添加一些包装器函数并禁止内联优化后，我从 gprof 获得了一些数据，但未考虑库时间（它看到 2 秒运行时间为 0.72 秒）：

$ cat *cpp
#include <cstdlib>
#include <ctime>
#include <iostream>

int rand_wrapper1()
{
  return std::rand();
}
int rand_scale1()
{
  return rand_wrapper1() / ( double ) RAND_MAX;
}
int main()
{
   std::srand( std::time( 0 ) );
   double sum = 0.0;
   for ( int i = 0; i < 100000000; ++i )
    sum+= rand_scale1();
//      sum += std::rand() / ( double ) RAND_MAX;
   std::cout << sum << '\n';
   return 0;
}
$ g++ -Wall -O3 -fno-inline -g -pg -o gprof_test gprof_test.cpp && time ./gprof_test
real    0m2.345s
$ gprof -b gprof_test gmon.out
Flat profile:

Each sample counts as 0.01 seconds.
  %   cumulative   self              self     total
 time   seconds   seconds    calls  ns/call  ns/call  name
 80.02      0.57     0.57                             rand_scale1()
 19.29      0.71     0.14 100000000     1.37     1.37  rand_wrapper1()
  2.14      0.72     0.02                             frame_dummy
  0.00      0.72     0.00        1     0.00     0.00  _GLOBAL__sub_I__Z13rand_wrapper1v
  0.00      0.72     0.00        1     0.00     0.00  __static_initialization_and_destruction_0(int, int) [clone .constprop.0]


                        Call graph


granularity: each sample hit covers 2 byte(s) for 1.39% of 0.72 seconds

index % time    self  children    called     name
                                                 <spontaneous>
[1]     97.9    0.57    0.14                 rand_scale1() [1]
                0.14    0.00 100000000/100000000     rand_wrapper1() [2]
-----------------------------------------------
                0.14    0.00 100000000/100000000     rand_scale1() [1]
[2]     19.0    0.14    0.00 100000000         rand_wrapper1() [2]

perf 可以看到所有部分：

$ perf record ./gprof_test
0
[ perf record: Woken up 2 times to write data ]
[ perf record: Captured and wrote 0.388 MB perf.data (~16954 samples) ]
$ perf report |more   
# Samples: 9K of event 'cycles'
# Event count (approx.): 7373484231
#
# Overhead     Command      Shared Object                     Symbol
# ........  ..........  .................  .........................
#
    25.91%  gprof_test  gprof_test         [.] rand_scale1()
    21.65%  gprof_test  libc-2.19.so       [.] __mcount_internal
    13.88%  gprof_test  libc-2.19.so       [.] _mcount
    12.54%  gprof_test  gprof_test         [.] main
     9.35%  gprof_test  libc-2.19.so       [.] __random_r
     8.40%  gprof_test  libc-2.19.so       [.] __random
     3.97%  gprof_test  gprof_test         [.] rand_wrapper1()
     2.79%  gprof_test  libc-2.19.so       [.] rand
     1.41%  gprof_test  gprof_test         [.] mcount@plt
     0.03%  gprof_test  [kernel.kallsyms]  [k] memset