【性能分析】初探VS2010中的Profile（性能剖析）功能

VS2010中的Profile（性能剖析）功能十分實用，它可以協助程序員迅速鎖定當前程序的性能瓶頸，爲程序的優化做準備。

點擊VS2010的Analyze菜單，選擇Launch Performance Wizard，依照提示可以很方便地完成Profile的必需配置。可能你會碰到"Injection of runtime library failed"錯誤,這時就不要使用Wizard，而要選擇Analyze下拉菜單中的Profiler->Attach/Detach...，將Profiler附加到進程上。

本文以名爲Sorting的小程序爲例。程序中除了main函數之外，定義了全局函數SortData和PrintData分別實現排序和打印功能。核心代碼如下所示：

//! SortAndPrint definition
/*!
    \param iNum 待排序數組大小
    \param data 待排序數組首指針
    \return 函數執行成功則返回1

    - 三種方式排序
        -# 冒泡排序
        -# 數組+STL sort
*/
bool SortData(int &iNum,int* data)
{
    int temp;
    //! 冒泡排序
    for(int i=1;i<iNum;++i)
    {
        for(int j=0;j<iNum-i;++j)
        {
            if(data[j]>data[j+1])
            {
                temp=data[j];
                data[j]=data[j+1];
                data[j+1]=temp;
            }
        }
    }
    return 1;
}

//! PrintData definition
/*!
    打印有序數列到屏幕
    \param iNum 待排序數組大小
    \param data 待排序數組首指針
    \return 函數執行成功則返回1
*/
bool PrintData(int &iNum,int* data)
{

    //! 輸出有序數列
    for(int i=0;i<iNum;++i)
    {
        if(i%50==0)
        {
            //system("pause");
        }
        _tprintf_s(_T("%d\n"),data[i]);
    }
    return 1;
}

測試用例爲50000個隨機整數，採用冒泡排序，程序對應的Sample Profiling Report如圖1所示。

圖1 採用冒泡排序，程序對應的哦Sample Profiling Report

修改SortData的代碼爲：

bool SortData(int&iNum,int* data)
{
    sort(data,data+iNum-1);
    return 1;
}

這裏調用了STL中的sort函數模板，程序對應的Sample Profiling Report如圖2所示。

圖2 調用STL sort函數模板，程序對應的Sample Profiling Report

觀察圖1和圖2中的CPU Usage曲線，一定程度上圖2更優一些；觀察Hot Path（即調用熱路徑），已經從圖1中的SortData轉移到圖2中的Unknown Function；另外，函數獨佔工作時間也發生了變化，圖2顯示耗費最大的已經不再是SortData函數了。

VS2010同樣提供了對比工具，將圖1和圖2各自的Sample Profiling Report進行Compare，如圖3所示。

非常明顯，核心的函數調用，調用了STL sort模板函數的新程序對資源的消耗要小很多。

上面的例子說明，藉助於VS2010 Profiler，可以迅速鎖定當前程序的性能瓶頸，如本例中的SortData函數，爲程序的優化做準備；程序優化之後，Profiler也是一個必要的驗證工具，只有比較優化前後程序Profiling Report才能確定程序是否真的得到了優化。