Knihovna pro profilování datových struktur programů C/C++

Abstract

Výkonnostní chyby mohou do velké míry negativně ovlivnit kvalitu vyvíjeného systému a v některých kritických odvětvích způsobit nevratné škody. K nalezení těchto chyb je obvykle využita profilace v současnosti jedna z nejvíce rozšířených technik výkonnostní analýzy. Přestože existují rozšířené profilovací nástroje, tak většina z nich postrádá srozumitelný grafický výstup a schopnost detailnějšího studia složitostí algoritmů. Tato práce představuje nový profilovací nástroj zaměřený právě na automatizovaný odhad složitostí algoritmů a operací nad dynamickými datovými strukturami. Principem navrženého řešení je sběr statistických dat z běhu programu a následné provedení regresní analýzy s cílem nalézt model, který nejvhodněji reprezentuje složitost algoritmu. Výsledný prototyp byl podroben sérii experimentů, které vyhodnocují přesnost produkovaných výsledků, demonstrují praktická využití nástroje a názorně představují jeho grafický výstup.

Performance bugs may greatly affect the quality of the system being developed and even cause irreversible damage in some critical sectors. Hence profiling - one of the currently most widespread technique of performance analysis - is usually applied to find the bugs. However, most of the current solutions commonly lack comprehensible graphical outputs and detailed analysis of algorithms in regard to their complexity. This thesis introduces a novel profiling tool which focuses on automatic estimation of complexity of dynamic data structures. The proposed approach collects statistical data out of program runs and uses regression analysis to find the most accurate model serving as an estimate of algorithmic complexity. The resulting prototype was subjected to a series of experiments that evaluate the accuracy of the results, demonstrate practical uses and illustrate the graphical output of the tool.