GCC高級測試功能擴展——程序性能測試工具gprof、程序覆蓋測試工具gcov

gprof是GNU組織下的一個比較有用的性能測試功能：

　　主要功能：   找出應用程序中消耗CPU時間最多的函數；

　　　　　　　　產生程序運行時的函數調用關係、調用次數

　　基本原理：   首先用戶要使用gprof工具，必須在GCC編譯該文件的選項中添加-pg選項，而後GCC會在用戶應用程序的每個函數中加入一個名爲mcount（或者是_mcount、__mcount，這依賴於編譯器或操做系統）的函數，即應用程序中每個函數都要調用mcount函數，而mcount函數使用後會在內存中保存函數調用圖，並經過函數調用堆棧的形式查找子函數和父函數的地址，這張調用圖也保存了全部與函數調用相關的調用時間、調用次數等信息。當應用程序執行完畢，會在當前目錄下產生gmon.out文件，gprof工具正是經過分析gmon.out文件才得出統計資料的。

　　使用gprof工具的主要格式：

　　　　gprof  [選項]  用戶應用程序  gmon.out

　　gprof命令選項：

　　　　-b　　再也不輸出統計表格中的詳細信息，僅顯示簡要信息

　　　　-p　　只輸出函數的調用圖

　　　　-i　　 輸出該統計總結信息

　　　　-T　　以傳統的BSD格式打印輸出信息

　　　　-q　　僅輸出函數的時間消耗列表

　　　　-w width　　設置輸出的寬度

　　　　-e Name　　不輸出函數Name以及其子函數的調用圖

　　　　-f Name　　輸出函數Name及其子函數的調用圖

　　　　-z　　顯示從未使用過的函數信息

　　　　-D　　忽略函數中未知的變量

　　gprof輸出信息列表項解釋：

　　　　name　　函數名稱

　　　　%time　　函數使用佔所有時間的百分比

　　　　cumulative seconds　　函數累計執行的時間

　　　　self seconds　　函數自己執行的時間

　　　　calls　　函數被調用的次數

　　　　self call　　每次調用，花費在函數上的時間

　　　　total call　　每一次調用，花費在函數及其子函數的平均時間

　　使用gprof的步驟（假設要分析程序爲test.c的性能、函數調用狀況及函數調用時間）：

　　　　（1）#gcc  -pg  -o  test  test.c

　　　　（2）#./test

　　　　（3）#gprof  -b  test  gmon.out

　　　

程序覆蓋測試工具gcov：

　　gcov是GNU組織旗下的一個程序覆蓋測試工具。

　　主要功能：  程序中哪部分代碼沒有執行？

　　　　　　　　哪部分代碼執行效率最高？

　　　　　　　　哪部分代碼佔用CPU時間最長？

　　　　　　　　哪部分代碼消耗時間最短？

　　使用建議：  使用gcov進行程序覆蓋性測試時，建議用戶不要在gcc編譯程序的命令中添加對代碼的優化。

　　　　　　　　同gprof同樣，gcov工具只能與GCC協同工做，而不能同其餘的軟件配套使用

　　使用步驟：（1）在GCC編譯時必須添加 -fprofile-arcs  -ftest-coverage 選項

　　　　　　　（2）執行編譯的可執行文件

　　　　　　　（3）使用gcov命令分析代碼運行的效率

　　gcov執行 格式：

　　　　gcov  [選項]  用戶程序

　　gcov命令選項：

　　　　-b　　表示顯示對分支的測試信息

　　　　-h　　顯示gcov的幫助信息

　　　　-v　　顯示gcov的版本信息

　　　　-n　　不建立gcov的輸出信息

　　　　-f　　輸出每一個函數的使用信息