在C中分析浮点使用情况

Question

有一种简单的方法来计算一段标准C代码实际执行的乘法次数吗？我想到的代码基本上只是添加和乘法，而且它是主要关注的乘法，但是获得其他操作的计数也没有什么坏处。

如果是一个选项，我想我可以用'乘法（a，b）'替换'a * b'并为本机*运算符写一个封面函数，b / c我真的不在乎关于此测试期间的时间性能，但主要反对做 必须重新编写一堆源代码才能运行测试。

我不反对重新编译源代码，可能针对某些库或使用模糊（afaik）选项。 Valgrind浮现在脑海中，但如果我理解了valgrind的目的，那更多的是追踪价值而不是计算操作。

Answer 1

将源代码编译为汇编语言，然后搜索乘法指令。

请注意，优化级别会极大地影响显示的数量。对于循环，您必须确定循环中乘法的范围并将其计入结果中，但如果代码受到相当大的约束或限制，那么这应该是直截了当的。

Answer 2

注意：对我的评论进行了无耻的推断，因为我可以掠过。

PAPI有两个高级API函数，称为PAPI_flips和PAPI_flops，可用于记录FLOPS以及浮点运算的数量。此外，PAPI还提供了许多其他性能计数器监控功能，具体取决于您的处理器架构......缓存，总线，内存，分支机构等。我认为图形加速器和CUDA / GPGPU正在出现支持或支持。

PAPI需要安装在您的系统上，但我认为如果您知道自己在做什么，安装就不会太痛苦。

PAPI的好处在于你不需要了解代码;只是仪表它（界面与FLOPS的秒表相同）并运行它。它基于程序的实际动态执行，因此它考虑了难以分析的因素，例如（伪）随机行为，用户/变量输入和相关分支。

Answer 3

如果您的编译器支持soft-float（即使用带有整数实现的函数来模拟浮点），您可以在该模式下编译程序（GCC中为-msoft-float），并使用您喜欢的分析工具来测量他们被调用了多少次。

许多处理器还具有性能计数器，可以计算已退役的浮点运算的数量。根据硬件和操作系统的不同，您可能需要或可能不需要一些内核支持来利用它们。

Answer 4

我能想到的最好的是（假设你正在运行gdb）：

如果您可以识别出正在发生乘法的点，则可以在乘法之前设置跟踪点（或者可能在它们之后根据细节设置），然后运行程序并计算跟踪点转储的数量。

是的，它很粗糙。当然还有其他解决方案;但是，我会毫不犹豫地把我的堆栈丢弃，就像计数一样简单。