取樣式剖析器與插樁式剖析器

要查出程式把時間花在哪裡，有兩種誠實的做法，它們就像查清楚一間忙碌辦公室整天在做什麼的兩種方式。第一種：你每隔一陣子走進去，拍張照記下誰在做什麼，拍了一千張之後就有了不錯的統計圖像——這就是取樣式剖析器（sampling profiler）。第二種：你發給每位員工一支碼錶，要他們記錄每件任務的進出時間——這就是插樁式剖析器（instrumentation profiler）。各自都告訴你某種真相，也各自以不同方式干擾了辦公室。

取樣式剖析器以固定頻率（譬如每秒一千次，常用硬體計時器或 PMU）中斷程式，並在每次中斷時記錄當前的呼叫堆疊——哪個函式正在執行、又是誰呼叫它的。它從不碰你的程式碼，只是從外部觀察。因為它只是週期性地偷看一眼，它的額外負擔很小且不太隨程式大小變化，但它看到的只是統計樣本，所以非常短或很少被打到的函式可能被低估，而且你要把結果讀成百分比而非精確次數。相對地，插樁式剖析器在每個函式的開頭與結尾插入額外的記錄程式碼（編譯器可以做到，例如 gcc -pg，工具也可以改寫二進位檔）。它能算出精確的呼叫次數並對每次呼叫計時，這很準——但插入的程式碼本身要花時間，對於極小的熱門函式，這個額外負擔可能蓋過並扭曲你正想量測的東西。

該用哪一種：先用取樣式剖析器，取得整支程式牆鐘時間去向的真實、低扭曲圖像，尤其在正式環境；當你需要精確呼叫次數、或想對某個有界區段計時時，用插樁式。插樁的經典陷阱是它改變了程式的時序（還可能讓內聯失效），所以一個實際上很便宜的函式，可能純粹因為量測負擔而看起來很貴——這正是整支程式分析時取樣為預設的原因。