为什么我的代码在编译用于性能分析(-pg)时，在多线程的情况下比在单线程的情况下运行得慢？

Question

我在写一个光线追踪器。

最近，我在程序中添加了线程，以利用我的i5四核上的额外内核。

奇怪的是，应用程序的调试版本现在运行速度变慢了，但优化后的构建比我添加线程之前运行得更快。

对于调试版本，我将"-g -pg“标志传递给gcc，对于优化版本，我将传递"-O3”标志。

主机系统: Ubuntu Linux 10.4 AMD64。

我知道调试符号会给程序增加很大的开销，但相对的性能始终保持不变。也就是说，在调试和优化构建中，更快的算法总是运行得更快。

你知道为什么我会看到这种行为吗？

调试版本是用"-g3 -pg“编译的。带有"-O3“的优化版本。

Optimized no threading:        0m4.864s
Optimized threading:           0m2.075s

Debug no threading:            0m30.351s
Debug threading:               0m39.860s
Debug threading after "strip": 0m39.767s

Debug no threading (no-pg):    0m10.428s
Debug threading (no-pg):       0m4.045s

这让我确信，不是"-g3“造成了奇怪的性能增量，而是"-pg”开关。"-pg“选项很可能添加了某种锁定机制来测量线程性能。

因为"-pg“在线程化的应用程序中被破坏了，所以我就把它去掉。

Answer 1

如果不使用-pg标志，会得到什么？这不是调试符号(不会影响代码生成)，而是分析(会影响代码生成)。

多线程进程中的性能分析需要额外的锁定，这会降低多线程版本的速度，甚至比非多线程版本慢。

Answer 2

你在这里谈论的是两件不同的事情。调试符号和编译器优化。如果使用编译器必须提供的最强优化设置，则这样做的后果是丢失了对调试有用的符号。

你的应用程序不会因为调试符号而变慢，它的运行变慢是因为编译器所做的优化较少。

除占用更多磁盘空间之外，调试符号并不是“开销”。以最大优化(-O3)编译的代码不应添加调试符号。这是一个标志，当你不需要这些符号时，你可以设置它。

如果你需要调试符号，你需要以失去编译器优化为代价来获得它们。然而，再说一次，这不是“开销”，它只是缺少编译器优化。

Answer 3

在足够多的函数中插入插装调用的配置文件代码是否足以伤害您？

如果你在汇编语言级别上单步操作，你很快就会发现。