为了分析服务性能瓶颈,今次我们计划用 gperftools 当中的 CPU Profiler 来打印服务当中的性能热点。按官网介绍,以下三种方式之一,可开启 CPU Profiler。
- 运行时,用
LD_PRELOAD
环境变量加载 CPU Profiler 的共享对象(动态库)。例如env LD_PRELOAD="/usr/lib/libprofiler.so" /path/to/elf_bin
。 - 链接时,加上
-lprofiler
(或者-ltcmalloc_and_profiler
,如果还需要 TCMalloc 的话),而后在运行时通过env CPUPROFILE=foo.prof /path/to/elf_bin
将性能分析文件写入foo.prof
。 - 在加上链接参数
-lprofiler
的基础上,在代码内引入头文件#include <gperftools/profiler.h>
,而后在需要分析性能的代码块前后加上ProfilerStart("/path/to/foo.prof")
及ProfilerStop()
。
这里 (1) 不需要重新编译,但是一看就很山寨;(3) 在分析特定代码片块的性能时很有效,但在意图分析整个程序的性能时就很鸡肋。目光集中在 (2) 上面。
尝试 (2) 时,遇到一个问题。不管如何设置 CPUPROFILE
,程序都不会将性能分析文件转储出来。
经过分析,原因水落石出。链接器在链接 libprofiler
时,会根据程序中的符号引用情况,将未被引用的符号都删掉。由于我们的代码里,没有引用任何 CPU Profiler 的函数,相当于整个 libprofiler
其实没有被链入程序当中。
为解决这个问题,最标准的解法,是在 -lprofiler
前后加上链接器参数,抑制这种行为:--no-as-needed
和 --as-needed
。
如果因为种种原因,无法给链接器传参,则可考虑在 main
函数返回之前,加入这段代码:
1 | volatile bool tmp = false; |
这里,布尔变量 tmp
被 volatile
修饰,因而编译器不会将其优化掉。而因为我们没有机会改变 tmp
的值,所以 ProfilerStop()
没有机会被执行。但是,虽然我们知道这一点,但编译器并不知道。因此,在得到的目标文件之中,会有针对 ProfilerStop
及相关符号的引用。这样,哪怕不加 --no-as-needed
和 --as-needed
参数,链接器也会将需要的符号链入程序当中。