Már a bevezetés a játékprogramozásba cikksorozat kapcsán van egy működőképes (bár még befejezetlen) játékprogramunk. Mielőtt tovább lépnénk, mutatok pár érdekességet, ami segít a kódunk megértésében, valamint későbbi projektjeinkkel kapcsolatos munkáinkban. A teljesség igénye nélkül egy módszert fogok bemutatni a programunk analizálására. Spoiler: aki mielőtt továbbolvasna kíváncsi mi is sül ki ebből az kattintson erre: http://dl.dropbox.com/u/4131903/out.png Először pár szó a profilingről. Mi ez? Mi a célja? Miért jó ez nekünk? A profiling során a futó kódunkból nyerünk ki olyan információkat, hogy mely függvények milyen gyakran kerülnek meghívásra és milyen gyorsan futnak le. Ezek alapján az információk alapján egyrészt jó képet kaphatunk a programunk működéséről, másrészt megtalálhatjuk azokat a részeket amik még optimalizációra szorulnak. Számos eljárás és eszköz létezik az efféle adatok összegyűjtésére és kiértékelésére, én egyet fogok bemutatni, valamint néhány eszköz segítségével az így kapott adatokat vizualizálni is fogjuk. Elsőként nyissuk meg a Pong projektünket. Bal oldalon a Pong feliraton jobb klikk és a helyi menüből válasszuk ki a Build Options... lehetőséget. Az előugró ablakban bal oldalon válasszuk ki a Debug target-et. Ezután pipáljuk ki a Profile code when executed opciót. Az ablak leokézása után felül válasszuk ki build targetnek a Debug opciót, majd fordítsuk le újra a forráskódot. Ezt a build menü Rebuild opciójával tehetjük meg (sima build nem feltétlen fog bármit is csinálni, mivel a forrásfájlokhoz nem nyúltunk). Ezután ha futtatjuk a játékunkat, majd bezárjuk, a projektünk mappájában létrejött egy gmon.out nevű fájl. Ezt a fájlt másoljuk be a bin/Debug-ba a futtatható fájl mellé. Ezután nyissunk meg egy terminált, és lépkedjünk el ugyanebbe a mappába, ahova a gmon-t is másoltuk. A gprof nevű program segítségével generáljuk le a számunkra használható információt tartalmazó kiértékelést:

gprof Pong > output.txt

Az outputnak ilyesminek kell lennie: http://dl.dropbox.com/u/4131903/out.txt Itt az ideje, hogy vizualizáljuk az eredményt. Ehhez elsőként szükségünk lesz egy programra, amit telepítsünk is fel:

sudo apt-get install graphviz

Eztán töltsük le a következő python scriptet és rakjuk be a futtatható állomány mellé, valamint adjunk neki futási jogot: http://dl.dropbox.com/u/4131903/gprof2dot.py Az output.txt-ből fog nekünk ez a python script olyan kimenetet generálni amit a dot nevű programmal ábrázolni tudunk. Ez a következőképp zajlik:

./gprof2dot.py output.txt | dot -Tpng -o output.png

Ebből viszont csak egy maint fogunk kapni ha minden igaz. Ez azért van, mivel minden függvényünk olyan gyorsan lefut, (hiszen ez egy kicsi és egyszerű program,) hogy azokat a python script kirostázza nekünk, hogy csak az maradjon bent, ami tényleg számít sebesség szempontjából. Ezt kiküszöbölendő állítsunk kicsit a python scripten és próbálkozzunk újra:

./gprof2dot.py -n 0 -e 0 output.txt | dot -Tpng -o output.png

Eztán ha minden igaz a következő képhez hasonlót kapunk: http://dl.dropbox.com/u/4131903/out.png Értelmezzük amit kaptunk. A nyilak a függvény hívásokat mutatják, a hívótól mutatnak a nyilak a hívottra. A szám a nyilakon a hívások számát mutatja, hányszor került az adott függvény hívásra. A %-ok az adott függvényekben töltött időt akarják jelölni, viszont mivel a függvényeink sebessége olyan gyors, hogy mérési határon kívül esett, ezért nem lehet eldönteni egyértelműen hol mennyi időt töltött a programunk, ezért kaptunk mindenhova 0%-ot. Ebből láthatjuk hogy optimalizációra a program nem szorul, viszont a működésének egy szép folyamatábráját kaptuk. Felhívnám a figyelmet, hogy ez az ábra a programkód módosítása nélkül jött létre. Amennyiben a kódba is írunk pár sort, leszűkíthető a kör, hogy mely függvények kerüljenek profilozásra, és még számos egyéb beállításra is lehetőségünk van, tehát a végeredményen még finomíthatunk. Remélem hasznosnak fog bizonyulni ez a leírás c/c++ programjaink optimalizálása és/vagy más programjainak a megértése során. Edit: gprof2dot.py-t portoltam python 3.2-re (eredeti nem kompatibilis vele). Nem volt időm még túl sokat tesztelni, de ha valakit érdekel, itt elérheti: http://dl.dropbox.com/u/4131903/gprof2dot_py3.2_beta.py