如何在Matlab中剖析MEX函數

Question

我有一個Mex函數（可以從Matlab調用的函數，可以從Matlab調用），我想用valgrind/kcachegrind剖析它。如果你直接運行一個C++程序，我知道如何使用valgrind/kcachegrind，但是如果我從Matlab調用C++程序，是否有辦法執行此分析？

Answer 1

由於MEX文件是共享庫，因此對MEX文件進行性能分析非常棘手。它不能在Linux上使用標準的'gprof'方法來完成--gprof根本就沒有這樣做。我試圖用sprof，但我得到「PLTREL not found error」 - sprof也不能使用。以前有一篇文章here，但沒有人給出最終答案。

幸運的是，有一種方法可以在valgrind上使用Linux。首先，我們需要編寫加載mex文件的「運行」代碼，提供mexFunction符號供我們調用，並設置MEX文件的參數。我選擇了使用推薦的方法來使用MATLAB來完成此操作 - 使用MATLAB engine。下面的代碼（保存爲test.c）加載一個MEX文件並找到mexFunction符號，從之前保存爲'input.mat'的文件加載輸入數據（可以使用保存命令在MATLAB中完成），並調用mexFunction。

#include <stdlib.h> 
#include <stdio.h> 
#include <string.h> 
#include <errno.h> 
#include <dlfcn.h> 
#include "engine.h" 

typedef void (*mexFunction_t)(int nargout, mxArray *pargout [ ], int nargin, const mxArray *pargin[]); 

int main(int argc, const char *argv[]) 

{ 
    Engine *ep; 
    char buff[1024]; 
    int i; 

    /* matlab must be in the PATH! */ 
    if (!(ep = engOpen("matlab -nodisplay"))) { 
    fprintf(stderr, "Can't start MATLAB engine\n"); 
    return -1; 
    } 
    engOutputBuffer(ep, buff, 1023); 

    /* load the mex file */ 
    if(argc<2){ 
    fprintf(stderr, "Error. Give full path to the MEX file as input parameter.\n"); 
    return -1; 
    } 
    void *handle = dlopen(argv[1], RTLD_NOW); 
    if(!handle){ 
    fprintf(stderr, "Error loading MEX file: %s\n", strerror(errno)); 
    return -1; 
    } 

    /* grab mexFunction handle */ 
    mexFunction_t mexfunction = (mexFunction_t)dlsym(handle, "mexFunction"); 
    if(!mexfunction){ 
    fprintf(stderr, "MEX file does not contain mexFunction\n"); 
    return -1; 
    } 

    /* load input data - for convenience do that using MATLAB engine */ 
    /* NOTE: parameters are MEX-file specific, so one has to modify this*/ 
    /* to fit particular needs */ 
    engEvalString(ep, "load input.mat"); 
    mxArray *arg1 = engGetVariable(ep, "Ain"); 
    mxArray *arg2 = engGetVariable(ep, "opts"); 
    mxArray *pargout[1] = {0}; 
    const mxArray *pargin[2] = {arg1, arg2}; 

    /* execute the mex function */ 
    mexfunction(1, pargout, 2, pargin); 

    /* print the results using MATLAB engine */ 
    engPutVariable(ep, "result", pargout[0]); 
    engEvalString(ep, "result"); 
    printf("%s\n", buff); 

    /* cleanup */ 
    mxDestroyArray(pargout[0]); 
    engEvalString(ep, "clear all;"); 
    dlclose(handle); 
    engClose(ep); 

    return 0; 
} 

MEX文件本身也應該與mex -g開關編譯。上面的代碼必須使用mex -g編譯並使用engopts.sh作爲編譯參數。從MATLAB命令行鍵入

mex('-v', '-f', fullfile(matlabroot,... 
    'bin','engopts.sh'),... 
    'test.c'); 

或在標準Linux終端運行

/path/to/matlab/bin/mex -g -f /path/to/matlab/bin/engopts.sh test.c 

繪製與所述Valgrind的MEX文件需要運行在命令行「測試」程序。在兩個測試和MEX文件駐留鍵入命令的目錄：

PATH=$PATH:/path/to/matlab/bin/ LD_LIBRARY_PATH=/path/to/matlab/bin/glnxa64/:/path/to/matlab/sys/os/glnxa64/ valgrind --tool=callgrind ./test ./mex_file.mexa64 

需要注意的是，以MATLAB和正確的體系結構相關的庫路徑需要的路徑設置！ matlab可執行文件必須存在於PATH中，否則'test'將失敗。

還有一個問題。 MATLAB引擎需要在系統上安裝csh（您可以使用任何shell，csh只需要存在於/ bin中）。所以如果你沒有它，你必須安裝它才能工作。

Answer 2

你可以用-D選項啓動MATLAB，因爲在這個MatlabCentral thread描述：

matlab -nojvm -nodesktop -nosplash -D"valgrind --error-limit=no --leak-check=yes --tool=memcheck -v --log-file=valgrind.log"

我想補充，以確保您有最新版本的valgrind的。當我嘗試使用valgrind版本3.6來調試我的MEX文件時，valgrind崩潰而不是報告內存錯誤。