适用于 Mac 和 MPI 的 C++ 代码分析/分析答案

【问题标题】：C++ Code profiling/analysis for Mac and MPI适用于 Mac 和 MPI 的 C++ 代码分析/分析
【发布时间】：2013-03-16 21:01:53
【问题描述】：

我正在寻找适用于 MacOS 上的 C++ 的代码分析/分析工具。我知道有关于这个线程的帖子，但是我需要的应用程序非常具体，所以也许有人可以给我一些更具体的建议。

所以这是我的问题：我正在用 C++ 编写科学代码（硕士项目），所以它是一个纯控制台应用程序，没有提供交互性。该代码应该在大规模并行计算机上运行，因此我使用 MPI。但是，现在我还没有针对可扩展性进行优化，而只是针对单核性能。由于我不想将整个程序重写为串行程序，因此我只使用带有 1 个线程的 MPI。它工作正常，但优化器显然需要能够处理这个问题。

我要分析什么？好吧，从某种意义上说，代码并不是很复杂，因为它具有非常简单的结构，因此我所需要的只是程序在某些功能上花费多长时间的列表，这样我就知道它在哪里浪费了最多的时间，我可以测量我的优化加速。

感谢所有的想法

【问题讨论】：

标签： c++ macos profiling mpi code-analysis

【解决方案1】：

您应该使用 Instruments.app，其中包括 CPU 采样器和线程活动查看器...等等。（在 Xcode 中选择“Product > Profile...”）

如果您想要更细粒度的东西，您可以检测您的代码。巧合的是，我专门为这种场合写了一组分析宏:)

https://github.com/nielsbot/Profiler

这将显示在检测例程中花费的时间很好的嵌套打印。（该页面上的说明）

【讨论】：

【解决方案2】：

你试过 kcachgrind: http://kcachegrind.sourceforge.net/html/Home.html 和 valgrind 吗？

【讨论】：

【解决方案3】：

我可以推荐http://www.scalasca.org/。之后您也可以将其用于并行性能。

【讨论】：

【解决方案4】：

不要寻找“慢功能”，也不要寻找衡量不同部分使用的时间。这些概念非常间接，几乎无法告诉您要优化什么。

取而代之的是，在挂钟时间拍摄一些频闪 X 光片，了解整个程序在做什么，然后研究每一个，看看为什么程序会花费那个时间。之所以效果更好，是因为它不是用功能性有色眼镜看的。它戴着有色眼镜，你可以判断程序是否需要做它正在做的事情。定位大问题非常准确。测量它们是不准确的，也不需要如此。

当您只进行测量时会发生以下情况：您会在一堆例程中得到一堆数字。你看着他们说“这是什么意思？”。如果它没有告诉你应该修复什么，你就拍拍自己的后背，说程序必须是最佳的。实际上，您可能可以修复某些问题，但您无法从探查器中弄清楚。更重要的是，如果您确实找到并修复它，它可能会暴露您可以修复的其他问题，从而获得更大的加速。

这就是random pausing 的意义所在。

【讨论】：

感谢您的想法，但毕竟您需要一些工具来实际对您的性能进行基准测试 - 您对此有什么用？
@Chris：我可以用来计时的任何东西。超过百分之几的性能变化不需要原子钟。如果您可以找到多个要修复的问题，那么它们各自的加速因素就会相乘，并且有可能获得超过一个数量级的加速。 Here's an example of 43x. 从 43 秒到 1 秒不需要花哨的测量工具。从12 minutes to 1 second?出发怎么样？
我明白 Mike 的观点，尽管我想指出 Instruments 中的分析器是一个统计采样器..（每 _x_ms 记录您的程序调用堆栈）..这与您的非常相似我相信是在提倡。
@nielsbot：在分析器中，恕我直言，最好的是那些（如Zoom）1）对堆栈进行采样，2）挂钟时间（不仅仅是CPU时间），3）报告% 代码行级别的堆栈存在（不仅仅是函数）。也就是说，任何人使用分析器获得的典型加速因素是什么？ Here's 43x with this method. 只有在不错过问题的情况下才能做到这一点。这种方法虽然可能很粗糙，但可以找到分析器发现的问题的超集。这就是为什么在加速结果方面存在巨大差异的原因。
是的，Instruments 中的采样器按照您的描述进行。此外，您可以监视线程活动以诊断调度停止/资源冲突。在使单个例程更快的情况下，例如绘图循环，我发现我链接到的老式分析器更有用。