利用帧指针 FP 轻松实现方法回溯

2023-09-07 02:25:37

引言

在移动应用开发中，性能优化至关重要。而方法调用耗时是性能优化中的一个重要因素。为了优化方法调用，我们可以使用帧指针 FP 来实现高效的方法回溯，找出耗时的祖先方法，从而针对性地进行优化。

帧指针 FP 简介

在 ARM 架构中，帧指针 FP 是一个指向当前栈帧基址的寄存器。它用于存储局部变量、参数和返回地址。当方法被调用时，FP 会被更新为新栈帧的基址。通过利用 FP，我们可以追溯方法调用链，找出方法调用的耗时祖先。

方法回溯实现

下面是一个使用 FP 进行方法回溯的示例代码：

// 获取当前栈帧的 FP
uint64_t fp = __builtin_frame_address(0);

// 根据 FP 回溯方法调用链
while (fp != 0) {
    // 获取方法返回地址
    uint64_t return_address = *(uint64_t*)(fp + 8);
    
    // 根据返回地址找到方法名
    const char *method_name = dladdr(return_address, NULL);
    
    // 打印方法名
    printf("Method: %s\n", method_name);
    
    // 获取下一个栈帧的 FP
    fp = *(uint64_t*)fp;
}

案例分析

我们以一个简单的 App 启动过程为例，假设 App 启动调用了 eat() 方法，而 eat() 方法又调用了 sleep() 方法。我们可以使用帧指针 FP 来回溯方法调用链，找出耗时的祖先方法。

// App 启动时调用 eat() 方法
eat();

// eat() 方法中调用 sleep() 方法
sleep(10);

// 回溯方法调用链
uint64_t fp = __builtin_frame_address(0);
while (fp != 0) {
    uint64_t return_address = *(uint64_t*)(fp + 8);
    const char *method_name = dladdr(return_address, NULL);
    printf("Method: %s\n", method_name);
    fp = *(uint64_t*)fp;
}