C++在Ubuntu上如何进行性能分析和调优
小樊
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2025-08-28 09:51:45
性能分析工具
- perf：记录CPU使用率、缓存命中率等，支持系统级分析，安装后用
perf record -g ./程序采集数据，perf report生成报告。
- gprof：分析函数级耗时，编译时加
-pg选项，运行后用gprof 程序 gmon.out生成报告。
- Valgrind Callgrind：检测内存泄漏和CPU性能，运行
valgrind --tool=callgrind ./程序，用KCacheGrind可视化结果。
编译器优化
- 启用
-O2/-O3优化级别，-O3更激进但可能增加编译时间。
- 使用
-march=native针对当前CPU架构优化，-flto启用链接时优化。
代码优化
- 算法与数据结构：选择低复杂度算法（如快速排序），用
std::vector替代原始数组，利用哈希表加速查找。
- 内存管理：使用智能指针（
std::unique_ptr/std::shared_ptr）避免泄漏，减少动态分配，用对象池复用内存。
- 并行计算：用OpenMP或C++11线程库实现多线程，合理使用锁或无锁结构。
- I/O优化：采用缓冲区批量读写，使用异步I/O或内存映射文件。
系统与硬件优化
- 调整CPU亲和性（
taskset）和内核参数（如vm.swappiness）。
- 利用硬件加速（如GPU）处理计算密集型任务。
