C++ 函数 : Number of memory access

Question

我想找出由于某个函数导致的内存访问次数。为此，我正在使用 pintool。在 pintool 中，我使用了 pinatrace，但它会生成一个巨大的文件(文件大小 > 534 MB)，其中包含整个程序的所有读写操作。但是我想为一个特定的功能找到它。我还没有找到任何这样做的例子。请在这方面帮助我或提供任何有用的链接。

P.S:我正在 Linux 上编译我的 c++ 程序。

Answer 1

Cachegrind ，它是 Valgrind 的一部分，测量(或者更确切地说，模拟)缓存访问的次数以及缓存未命中(即访问实际 RAM)。查找概览 here .

它可以输出代码的注释版本，在 this format 中逐行显示缓存访问和缓存未命中的计数。

Valgrind 包含在流行操作系统的包管理器中并且易于安装。

这是一个例子:

#include <random>
#include <vector>

int main()
{
  std::vector<int> vec;

  // Seed with a real random value, if available
  std::random_device rd;
  std::default_random_engine eng(rd());
  std::uniform_int_distribution<int> dist(1,10000);

  for (std::size_t i = 0 ; i < 1000 ; ++i)
    vec.push_back(dist(eng));

  for (auto &num : vec)
    num *= 3;

  return 0;
}

1. 编译(确保使用 -g 选项)

   g++ -std=c++11 -W -Wall -g -o test test.cpp
   

2. 以 cachegrind 模式运行 valgrind

   valgrind --tool=cachegrind ./test
   

3. 运行 cg_annotate 工具:

   cg_annotate ./cachegrind.out.2543 /absolute/path/test.cpp
   

这会产生:

==2438== Cachegrind, a cache and branch-prediction profiler
==2438== Copyright (C) 2002-2012, and GNU GPL'd, by Nicholas Nethercote et al.
==2438== Using Valgrind-3.8.1 and LibVEX; rerun with -h for copyright info
==2438== Command: ./test
==2438== 
--2438-- warning: L3 cache found, using its data for the L2 simulation.
==2438== 
==2438== I   refs:      1,686,675
==2438== I1  misses:        1,160
==2438== LLi misses:        1,095
==2438== I1  miss rate:      0.06%
==2438== LLi miss rate:      0.06%
==2438== 
==2438== D   refs:        676,987  (458,995 rd   + 217,992 wr)
==2438== D1  misses:       12,616  ( 11,023 rd   +   1,593 wr)
==2438== LLd misses:        6,338  (  5,272 rd   +   1,066 wr)
==2438== D1  miss rate:       1.8% (    2.4%     +     0.7%  )
==2438== LLd miss rate:       0.9% (    1.1%     +     0.4%  )
==2438== 
==2438== LL refs:          13,776  ( 12,183 rd   +   1,593 wr)
==2438== LL misses:         7,433  (  6,367 rd   +   1,066 wr)
==2438== LL miss rate:        0.3% (    0.2%     +     0.4%  )

注意 1:Cachegrind 模拟 缓存行为，因此其输出可能不完全准确。特别是，模拟仅考虑您正在分析的过程；它忽略操作系统/内核事件和其他进程。

注意 2:Cachegrind 也可能生成一个大的中间文件。因此，如果您的问题是空间需求，Cachegrind 可能不是一个好的解决方案。但是，如果您的问题仅仅是输出的格式和可读性，这会有所帮助，因为 cg_annotate 会生成易于阅读的输出。