性能分析之从 CPU 高到定位到代码行（C/C++）

Posted 2021-10-01 zuozewei

文章目录

• • 前言
  • 一个例子
  • 小结

前言

如果分析思路方向是正确的，对于 Java 应用和 C/C++ 应用来说，也是几个命令就可以跳到代码行了。前提是要能看得懂堆栈信息。所以一直以来我在讲课的过程中都有画过这样的一个分析思路的图。
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在性能分析中，如果是 C/C++ 的应用的话，也同样是有些工具可以做得到的。
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一个例子

今天我们来看一个简单的 C 代码示例，看下如何做到这几步。我在网上看到有一段示例代码，也省得自己写了。就直接拿来编译用了。下面来看一下操作。
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[root@7dgroup Sample6]# gcc -o test6 -g test6.c

#编译的时候记得加-g的参数，可以生成调试信息。
[root@7dgroup Sample6]# ./test6

# 运行起来：
[root@7dgroup Sample6]# ./test6
返回值 :3
返回值 5
返回值 :5
返回值 7
返回值 :7
返回值 9

执行过程会产生这样的数据。同时查看top。

看到 31356 这个进程已经消耗了 CPU。因为这个进程非常的简单，所以这里我就不再细化到线程级了。直接打堆栈看了。
（如果是复杂的应用的话，在这一步，还要再细化一步的就是打印线程级的状态。方法有多种，可以用 top -H，也可以 pidstat，也可以用调试工具 attach 上去再查 threaddump。总之选择自己喜欢的方式就好。）

直接 gstack 打印堆栈。

[root@7dgroup ~]# gstack 31356
#0  0x00000000004005ed in function2 (input=963) at test6.c:4
#1  0x000000000040065b in function1 (a=9, b=10) at test6.c:21
#2  0x00000000004006e8 in main () at test6.c:39

# 当然你也可以pstack打印堆栈（因为我重新运行了一次，所以PID变了）。
[root@7dgroup ~]# pstack 31438
#0  0x0000000000400620 in function3 (input=3524) at test6.c:14
#1  0x000000000040067e in function1 (a=5, b=6) at test6.c:25
#2  0x00000000004006e8 in main () at test6.c:39

通过堆栈信息就可以看出来，这里面只有一个线程，并且调用关系是：

• 第一次打印的堆栈是：39行 -> 21行 -> 4行
• 第二次打印的堆栈是：39行 -> 25行 -> 14行

（因为是同一个文件，所以我只写行号了）。
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这样就可以在 C/C++ 的应用中从 CPU 分析到具体的代码行了。
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小结

再重复强调，分析思路的完整性非常重要。要先知道想看什么数据，才能知道用什么工具去做。会工具没什么了不起，但是把原理搞清楚又能融会贯通才是真的厉害。

可能有人会说，我连工具都不知道怎么用，怎么知道看什么数据呢。看似悖论的一个问题，实际上就是经验不足，需要多学习基础的知识。
比如说，了解了 Linux 上运行java语言的分析过程，那其他的分析过程也是类似的，只是工具不同。并不是说只会分析 Linux 上运行Java，换成 HPunix+C/C++ 就没有思路了。

就像小学做的数学题一样：一行有四棵树，总共四行，共有几棵树？16棵！
但是把树换成电线杆就有人不会算了。
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