我能“强制”Cachegrind分析一个操作(或行)吗？

Question

我正在对两种搜索算法的缓存行为进行基准测试，这两种算法使用Cachegrind对排序的项目范围进行操作。我在一个向量中有n个项目，另一个向量包含所有有效的索引。我对第二个向量使用std::random_shuffle，然后对第一个向量中的项执行n次成功的查找。我正在进行基准测试的函数大致如下：

template <typename Iterator>
void lookup_in_random_order(Iterator begin, Iterator end)
{
    const std::size_t N = std::distance(begin, end);
    std::vector<std::size_t> idx(N);
    std::iota(idx.begin(), idx.end(), 0);

    std::srand(std::time(0));
    std::random_shuffle(idx.begin(), idx.end());

    // Warm the cache -- I don't care about measuring this loop.
    for(std::size_t i = 0; i < N; ++i)
        my_search(begin, end, idx[i]);

    std::random_shuffle(idx.begin(), idx.end());

    // This one I would care about!
    for(std::size_t i = 0; i < N; ++i)
    {
        int s = idx[i];
        // Especially this line, of course.
        my_search(begin, end, s);
    }
}

我使用g++ (使用-g和-O2)编译我的代码。我先运行Cachegrind，然后运行cg_annotate。我得到了类似如下的内容：

       Ir I1mr ILmr        Dr    D1mr    DLmr Dw D1mw DLmw
        .    .    .         .       .       .  .    .    .  template <typename Iterator>
       17    2    2         0       0       0  6    0    0  void lookup_in_random_order(Iterator begin, Iterator end)
        .    .    .         .       .       .  .    .    .  {
        .    .    .         .       .       .  .    .    .      const std::size_t N = std::distance(begin, end);
        .    .    .         .       .       .  .    .    .      std::vector<std::size_t> idx(N);
        .    .    .         .       .       .  .    .    .      std::iota(idx.begin(), idx.end(), 0);
        .    .    .         .       .       .  .    .    .      
        4    0    0         0       0       0  2    1    1      std::srand(std::time(0));
        .    .    .         .       .       .  .    .    .      std::random_shuffle(idx.begin(), idx.end());
        .    .    .         .       .       .  .    .    .  
3,145,729    0    0         0       0       0  0    0    0      for(std::size_t i = 0; i < N; ++i)
        .    .    .         .       .       .  .    .    .              my_search(begin, end, idx[i]);
        .    .    .         .       .       .  .    .    .  
        .    .    .         .       .       .  .    .    .      std::random_shuffle(idx.begin(), idx.end());
        .    .    .         .       .       .  .    .    .  
3,145,729    1    1         0       0       0  0    0    0      for(std::size_t i = 0; i < N; ++i)
        .    .    .         .       .       .  .    .    .      {
1,048,575    0    0 1,048,575 132,865 131,065  0    0    0              int s = idx[i];
        .    .    .         .       .       .  .    .    .              my_search(begin, end, s);
        .    .    .         .       .       .  .    .    .      }
        7    0    0         6       1       1  0    0    0  }

出于某些原因，有些代码行(尤其是最有趣的那行！)由点组成。现在，Cachegrind manual说“不适用于一条线的事件用点表示。这对于区分不能发生的事件和可以但没有发生的事件很有用。”

应该如何解释这一点？我的第一个想法是，也许编译器会优化我的搜索。我认为这是不可能的，因为程序确实花了相当多的时间运行。尽管如此，我还是试着在不使用-O2标志的情况下进行编译，现在调用my_search的每一行代码都记录了一些数字(再也没有点了！)然而，由于显而易见的原因，这似乎不是正确的方法。

一般来说，有没有办法告诉Cachegrind“特别注意这一行，我很感兴趣它会导致多少缓存未命中”？

Answer 1

我的猜测是，在O2中，它允许编译器执行函数的自动内联，您可以在其中看到点。Cachegrind将不会看到内联函数调用，因为调用已经消失。尝试"-fno-inline“(Compiler options)

当然，在使用和不使用内联的情况下，您可能会有不同的缓存性能数字。