heaptrack профилировщик памяти

Heaptrack профилировщик использования памяти кучи. Heaptrack использует LD_PRELOAD для отслеживания всех основных вызовов функции выделения памяти и регистрирует их события.

Это может дать интересные ответы на такие вопросы, как:

Сколько памяти кучи использует мое приложение?
Где и как часто выделяется память кучи?
Сколько места запрашивают отдельные распределения кучи?

Чтобы оценить сгенерированные данные heaptrack, используйте heaptrack_print или heaptrack_gui.

Установка программы heaptrack

sudo apt install heaptrack

Графическое приложение heaptrack_gui можно установить через центр приложений Ubuntu.

Heaptrack отслеживает все выделения памяти и комментирует эти события с помощью трассировок стека. Затем инструменты анализа heaptrack_gui позволяют интерпретировать профиль памяти кучи следующим образом:

поиск горячих точек, которые необходимо оптимизировать, чтобы уменьшить объем памяти вашего приложения
поиск утечек памяти, т. е. мест, которые выделяют память, которая никогда не освобождается
найти горячие точки выделения, т. е. кодовые места, которые вызывают много вызовов выделения памяти
найти временные распределения, которые являются распределениями, непосредственно сопровождаемыми их освобождением.

Сравним две программы, два алгоритма вычисления факториала с тоски зрения использования памяти компьютера.

Вычисление факториала числа методом итераций:

#include <iostream>

unsigned long Factorial(int N)
{
  unsigned long F = 1;
  for (; N > 1; N--) {
    F = F * N;
  }
  return F;
}

int main()
{
  std::cout << "20! = " << Factorial(20) << std::endl;
  return 0;
}

Вычисление факториала числа методом рекурсии:

#include <iostream>

unsigned long Factorial(int N)
{
  unsigned long F;
  if (N == 1) {
    F = 1;
  }
  else {
    F = N * Factorial(--N);
  }
  return F;
}

int main()
{
  std::cout << "20! = " << Factorial(20) << std::endl;
  return 0;
}

Скомпилируем обе программы

g++ -o iteration iteration.cpp

g++ -o recursion recursion.cpp

В результате получили два исполняемых файла (программы) ровно по 9 016 байт.

Обе программы запустим через профилировщик heaptrack

heaptrack ./iteration
heaptrack output will be written to "/home/dior/Документы/CPP/Иттерация и рекурсия/heaptrack.iteration.9178.gz"
starting application, this might take some time...
20! = 2432902008176640000
Failed to create backtrace state for module /home/dior/Документы/CPP/Иттерация: /home/dior/Документы/CPP/Иттерация / No such file or directory (error code 2)
heaptrack stats:
	allocations:          	2
	leaked allocations:   	0
	temporary allocations:	0
Heaptrack finished! Now run the following to investigate the data:

  heaptrack --analyze "/home/dior/Документы/CPP/Иттерация и рекурсия/heaptrack.iteration.9178.gz"

heaptrack ./recursion
heaptrack output will be written to "/home/dior/Документы/CPP/Иттерация и рекурсия/heaptrack.recursion.9198.gz"
starting application, this might take some time...
20! = 2432902008176640000
Failed to create backtrace state for module /home/dior/Документы/CPP/Иттерация: /home/dior/Документы/CPP/Иттерация / No such file or directory (error code 2)
heaptrack stats:
	allocations:          	2
	leaked allocations:   	0
	temporary allocations:	0
Heaptrack finished! Now run the following to investigate the data:

  heaptrack --analyze "/home/dior/Документы/CPP/Иттерация и рекурсия/heaptrack.recursion.9198.gz"

Отчёты, сформированные программой heaptrack в формате gz загрузим в программу с графическим интерфейсом heaptrack_gui

heaptrack_gui heaptrack.iteration.10046.gz

К сожалению, заметных различий в работе этих двух программ нет, поэтому мы привели только один отчёт.

Программирование