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C# Academy · レッスン

基本的なプロファイリングとトレース（概念）

Stopwatchでコードを計測し、小さな計測スコープを作り、トレース相関IDを理解し、マイクロベンチマークの基本的な作法を学びます。

「基本的なプロファイリングとトレース（概念）」はCoddyKit上の無料C# Academyレッスンです。 これはレッスン2/3です。 下記で完全なレッスンを無料で読むことができます。その後、ブラウザ内の組み込みコードエディタと24時間対応のAIチューターでハンズオン演習できます。 これはC# Academy学習パスの一部であり、ウェブとCoddyKitアプリ全体で進捗が同期されます。 C# Academyコースには全3レッスンが含まれています。

計測とトレースの基本

目標:

  • Stopwatchで処理負荷の高い箇所を計測します
  • ブロック用の小さな計測スコープを追加します
  • トレース相関IDを使用してイベントを関連付けます
  • 過剰な計測を避けます

Stopwatchのデモ

Stopwatchを使用してコードの実行時間を計測します。まずウォームアップを行い、JITによるノイズを平滑化するために処理を繰り返します。

using System;
using System.Diagnostics;
using System.Threading;

// Simple loop timing with warmup; C# 6 compatible.
public class Program
{
  static int Work(int n)
  {
    int s = 0;
    for (int i = 0; i < n; i++) s += i; // small CPU work
    return s;
  }

  public static void Main(string[] args)
  {
    // Warm up (JIT/caches)
    Work(10000);

    var sw = Stopwatch.StartNew();
    for (int r = 0; r < 10; r++)
    {
      Work(20000);
    }
    sw.Stop();

    Console.WriteLine("Elapsed ms (10 runs): " + sw.ElapsedMilliseconds);
  }
}

計測スコープヘルパー

ブロックをTimeScopeで囲むと、Stopwatchのコードを繰り返し記述せずに、名前付きセクションの実行時間を確認できます。

using System;
using System.Diagnostics;

// A small scope that times a block and prints on dispose.
public sealed class TimeScope : IDisposable
{
  private readonly string _name;
  private readonly Stopwatch _sw;

  public TimeScope(string name)
  {
    _name = name;
    _sw = Stopwatch.StartNew();
  }

  public void Dispose()
  {
    _sw.Stop();
    Console.WriteLine(_name + " took " + _sw.ElapsedMilliseconds + " ms");
  }
}

public class Program
{
  static void DoWork()
  {
    // pretend work
    long s = 0;
    for (int i = 0; i < 300000; i++) s += i;
    if (s == -1) Console.WriteLine();
  }

  public static void Main(string[] args)
  {
    using (new TimeScope("DoWork"))
    {
      DoWork();
    }
  }
}

相関IDのデモ

相関ID（ActivityId）を設定して、呼び出し間で関連するトレースメッセージを結び付けます。

using System;
using System.Diagnostics;

// Use a correlation ID so related trace lines can be grouped.
public class Program
{
  public static void Main(string[] args)
  {
    Trace.Listeners.Clear();
    Trace.Listeners.Add(new ConsoleTraceListener());

    Guid id = Guid.NewGuid();
    Trace.CorrelationManager.ActivityId = id;

    Trace.TraceInformation("Start request");
    // ... do work
    Trace.TraceInformation("Processing step A");
    Trace.TraceInformation("Processing step B");
    Trace.TraceInformation("End request");

    Console.WriteLine("ActivityId: " + id);
  }
}

プロファイリングの概要

  • サンプリングプロファイラー: 定期的にスタックのスナップショットを取得します（オーバーヘッドが小さい）
  • インストルメンテーション: 特定のブロックを計測します（Stopwatch/計測スコープ）
  • まずサンプリングで広く調べ、対象を絞った計測で確認します

計測を適切に行うための注意点

ヒント:

  • 最適化を有効にしたReleaseで計測します
  • 計測対象のコード内でConsole.WriteLineを使用しないでください
  • 実行を繰り返し、平均値を報告します
  • 現実的な入力サイズで計測します

マイクロベンチマークの原則

確認問題: Stopwatchでコードをマイクロベンチマークするときの基本的なよい方法は何ですか

まとめ

まとめ: Stopwatchと小さな計測スコープを使用してブロックの実行時間を計測し、相関IDを追加してトレースを関連付けます。ウォームアップ、繰り返し、Releaseでの計測を行い、正確に計測してください。

よくある質問

「基本的なプロファイリングとトレース（概念）」レッスンは無料ですか？

はい。「基本的なプロファイリングとトレース（概念）」の完全なテキストはこのウェブで無料で読めます。インタラクティブに演習し（組み込みコードエディタと24時間対応のAIチューター）、C# Academyコースの残りをアンロックするには、CoddyKit PROにアップグレードしてください。 C# Academyコースには全3レッスンが含まれています。

「基本的なプロファイリングとトレース（概念）」で何を学びますか？

Stopwatchでコードを計測し、小さな計測スコープを作り、トレース相関IDを理解し、マイクロベンチマークの基本的な作法を学びます。 ブラウザで直接実行するハンズオンコードでC# Academyを演習し、24時間対応のAIチューターがレッスンを進める中での質問に答えます。

C# Academyを始めるのに経験は必要ですか？

事前経験は必要ありません。CoddyKitのC# Academyは初級者から上級者向けに構成されているため、ここから始めるか最初から始めて、自分のペースで進むことができます。 これはレッスン2/3です。

「基本的なプロファイリングとトレース（概念）」レッスンにはどのくらい時間がかかりますか？

ほとんどのCoddyKitレッスンは約5～10分かかります。各レッスンはコンパクトでインタラクティブなので、着実に進歩し、ウェブとアプリ全体で正確に前回の場所から再開できます。

このC# Academyレッスンでコードを書いて実行できますか？

はい。すべてのC# Academyレッスンに組み込みコードエディタが含まれているため、ブラウザでリアルコードを書いて実行し、即座のAIフィードバックを取得できます。ローカル設定は不要です。

このコースのすべてのレッスン

  1. ロギングの抽象化、Debug/Trace
  2. 基本的なプロファイリングとトレース（概念）
  3. ガードと検証のパターン
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