【C++】profiler工具

1. core+gdb

程序生产环境运行时若崩溃生成core文件，事后分析原因，查看core文件。对程序运行几乎无影响。

2. 内存调试工具valgrind

在开发环境下测试分析程序时，使用valgrind。严重拖慢程序运行。
https://zhuanlan.zhihu.com/p/15101814919

3. 性能分析工具perf

perf report 是 Linux 性能分析工具 perf 的重要组成部分，用于解析 perf record 生成的数据文件（默认为 perf.data），并以交互式或文本方式展示性能热点。

安装perf

出现 bash: perf: 未找到命令 说明你的系统当前没有安装 perf 工具，或者它不在你的 PATH 环境变量中。

如何安装 perf

perf 属于 Linux 内核工具包的一部分，安装方法取决于你使用的 Linux 发行版：

Ubuntu / Debian 系

sudo apt update
sudo apt install linux-tools-common linux-tools-generic linux-tools-$(uname -r)

CentOS / RHEL / Rocky / AlmaLinux

sudo yum install perf
# 或
sudo dnf install perf

Arch Linux / Manjaro

sudo pacman -S perf

openSUSE

sudo zypper install perf

如果安装后仍提示找不到

• 检查是否安装成功：

which perf

如果返回为空，说明没有安装成功或安装路径不在 PATH 中。

• 手动指定路径（如果知道安装位置）：

/usr/bin/perf report

• 确认内核版本匹配：
  perf 工具版本必须与当前运行的内核版本匹配，否则可能无法正常工作。

快速验证安装是否成功

安装完成后，执行：

perf --version

如果显示版本信息，说明安装成功，可以正常使用 perf record 和 perf report 了。

基本使用步骤

1. 数据采集（perf record）

在分析之前，需先使用 perf record 采集数据：

# 针对进程 ID 为 1234 的程序，以 99Hz 频率采样 CPU 周期事件，并记录调用栈
perf record -F 99 -g -p 1234 -o perf.data -- sleep 30

• -F 99：采样频率为 99Hz。
• -g：记录调用栈（call graph）。
• -p 1234：指定进程 ID。
• -o perf.data：输出文件。
• -- sleep 30：采样持续 30 秒。

2. 生成报告（perf report）

使用 perf report 解析数据：

# 交互式查看
perf report -i perf.data

# 文本模式输出
perf report -i perf.data --stdio --no-children

• -i：指定输入文件（默认 perf.data）。
• --stdio：文本模式输出。
• --no-children：不显示子函数的累积开销。

交互式界面操作

在交互式界面中，可以使用以下按键：

• ↑/↓：选择函数。
• Enter：展开/折叠调用栈。
• a：显示汇编代码（需程序带调试符号 -g）。
• h：帮助。

高级用法

• 过滤特定符号：

  perf report -i perf.data --symbols='*my_func*'
  

• 限制显示行数：

  perf report -i perf.data --stdio --max-stack=5
  

• 生成火焰图：

  perf script > out.perf
  ./FlameGraph/stackcollapse-perf.pl out.perf > out.folded
  ./FlameGraph/flamegraph.pl out.folded > flame.svg
  

注意事项

• 权限：部分事件需要 root 或 CAP_PERFMON 权限。
• 调试符号：确保被分析的程序编译时添加 -g 选项，以便 perf 解析函数名。
• 内核版本：不同内核版本支持的性能事件不同，可通过 perf list 查看支持的事件。

以上步骤和用法可以帮助你有效利用 perf report 进行性能分析和瓶颈定位。