Основы программирования в Linux, Мэтью Нейл

Основы программирования в Linux

на обложку

Мэтью Нейл

Шрифт:

7 exit {}

9 usage {prcc.c 59}

10 fprintf {}

11 exit {}

Пример информирует о том, что функция

main

вызывает (среди прочих) функцию

show_all_lists

и что

show_all_lists

в свою очередь вызывает функцию

display_list

, которая вызывает функцию

printf

У этой версии

cflow

есть опция

– i

, которая формирует инвертированный потоковый граф. Утилита

cflow

перечисляет для каждой функции другие функции, вызывающие данную. Звучит не очень понятно, но на самом деле все просто. Далее приведен пример:

19 display_list {prcc.c 1056}

20 show_all_lists {prcc.c 1070}

21 exit {}

22 main {prcc.c 70}

23 show_all_lists {prcc.c 1070}

24 usage {prcc.c 59}

25 ...

74 printf {}

75 display_list {prcc.c 1056}

76 maketag {prcc.c 4 87}

77 show_all_lists {prcc.c 1070}

78 main {prcc.c 70}

79 ...

99 usage {prcc.c 59}

100 main {prcc.c 70}

В примере показано, что функцию

exit

, например, вызывают функции

main

show_all_lists

usage

Выполнение профилирования с помощью prof/gprof

Методика, зачастую полезная при попытках выяснить проблемы снижения производительности программы, называется профилированием выполнения (execution profiling). Профиль программы, обычно поддерживаемый специальными опциями компилятора и вспомогательными программами, показывает, где программа тратит время.

Программа

prof

(и ее эквивалент в проекте GNU,

gprof

) выводит отчёт из файла трассировки выполнения, который формируется во время выполнения профилируемой программы. Профилируемый исполняемый файл создается с помощью флага компилятора

– p

(для

prof

) или флага

– pg

(для

gprof

$ cc -pg -о program program.с

Программа компонуется со специальной библиотекой С, и в нее включается контрольный код. В конкретных системах он может отличаться, но общая цель — такая организация программы, которая позволяет часто прерывать выполнение и записывать этап выполнения. Контрольные данные записываются в файл mon.out (gmon.out для

gprof

) в текущем каталоге.

$ ./program

$ ls -ls

2 -rw-r--r-- 1 neil users 1294 Feb 4 11:48 gmon.out

Программа prof/gprof читает эти контрольные данные и выводит отчет. См. подробности, касающиеся опций программы, в интерактивном справочном руководстве. Далее в качестве примера приведен вывод (сокращенный) программы gprof.

cumulative self self total

time seconds seconds calls ms/call ms/call name

18.5 0.10 0.10 8664 0.01 0.03 doscan [4]

18.5 0.20 0.10 mcount (60)

14.8 0.28 0.08 43320 0.00 0.00 _number [5]

9.3 0.33 0.05 8664 0.01 0.01 _format_arg [6]

7.4 0.37 0.04 112632 0.00 0.00 _ungetc [8]

7.4 0.41 0.04 8757 0.00 0.00 _memccpy [9]

7.4 0.45 0.04 1 40.00 390.02 _main [2]

3.7 0.47 0.02 53 0.38 0.38 _read [12]

3.7 0.49 0.02 w4str [10]

1.9 0.50 0.01 26034 0.00 0.00 _strlen [16]

1.9 0.51 0.01 8664 0.00 0.00 strncmp [17]

Проверки соблюдения условий

Несмотря на то, что вставка на этапе разработки программы с помощью условной компиляции отладочного кода, такого как вызовы

printf

, распространена, иногда оставлять такие сообщения в поставляемой программе непрактично. Но часто проблемы возникают во время работы программы из-за некорректных допущений или исходных данных, а не из-за ошибок кодирования. Это события, которых "не может быть никогда". Например, функция может быть написана в расчете на то, что ее входные параметры будут в определенном диапазоне. Если передать ей некорректные данные, она может сделать некорректной работу всей системы.

В тех случаях, когда внутренняя логика системы нуждается в подкреплении, X/Open предоставляет макрос

assert

, применяемый для проверки правильности исходных данных и остановки выполнения программы в противном случае.

#include <assert.h>

void assert(int expression)

Макрос

assert

вычисляет выражение и, если оно не равно нулю, выводит некоторую диагностическую информацию о стандартной ошибке и вызывает функцию

abort

для завершения программы.

Заголовочный файл assert.h определяет макросы в зависимости от определения флага

NDEBUG

. Если

NDEBUG

определен во время обработки заголовочного файла,

assert

определяется по существу как ничто. Это означает, что вы можете отключить проверки заданных выражений во время компиляции, компилируя с опцией

– DNDEBUG

или вставив перед включением файла assert.h строку

#define NDEBUG

в каждый исходный файл.

Этот метод применения порождает проблему. Если вы используете

assert

во время тестирования, но отключите макрос в рабочем коде, в вашем рабочем коде может оказаться менее строгая проверка, чем применявшаяся в процессе его тестирования. Обычно макросы

assert

не оставляют включенными в рабочем коде — вряд ли вам понравится рабочий код, предоставляющий пользователю недружелюбное сообщение

assert failed

и останавливающий программу. Быть может, лучше написать свою отслеживающую ошибки подпрограмму, которая проверяет выражение, использовавшееся в макросе, но не нуждается в полном отключении в рабочем коде.