c++ - 您将如何对函数的性能进行基准测试？

Question

这可能是一个更高级的问题。如果您有两个返回值的函数，

int F(int input1, int input2)
{
    int output;
    // <Some algorithm that assigns value to output>
    return output;
}

int D(int input1, int input2)
{
    int output;
    // <Another algorithm that assigns value to output>
    return output;
}

条件是 F(a,b) == D(a,b)(对于相同的输入，两者都返回相同的值)。

如果您想对他们的表现进行基准测试，您会怎么做？更准确地说，您将如何隔离执行 F(a,b) 或 D(a,b) 所花费的时间，使其不 strong> 反射(reflect)基准设置中其他 辅助操作所花费的时间？

Answer 1

可用的最佳开源解决方案之一是 Google Benchmark .

您必须围绕要进行基准测试的代码创建简单的包装器，并与基准库进行静态或动态链接。在您的代码附近编译此类微基准通常很有用。如需灵感，请参阅 awesome presentation .

static void BM_F(benchmark::State& state) {
  const auto input1 = state.range_x();
  const auto input2 = state.range_y();

  while (state.KeepRunning()) F(input1, input2);
}

static void BM_D(benchmark::State& state) {
  const auto input1 = state.range_x();
  const auto input2 = state.range_y();

  while (state.KeepRunning()) D(input1, input2);
}

BENCHMARK(BM_F)
    ->ArgPair(1, 10)
    ->ArgPair(10, 100)
    ->ArgPair(100, 1000);

BENCHMARK(BM_D)
    ->ArgPair(1, 10)
    ->ArgPair(10, 100)
    ->ArgPair(100, 1000);

如果您想测量原始 CPU 周期，那么您唯一的选择是使用直接 CPU 指令。对于 x86，您可以使用 Time Stamp Counter .

但是你应该知道，这样的测量不会抵抗操作系统执行的任何上下文切换或在 CPU 上的跳跃。在这种情况下，您唯一的选择是使用具有单一执行流程的算法。进入测试函数前记住CPU的ID和TSC值，测试函数结束后查看CPU的ID。然后计算 TSC 值之间的差异。您还可以为您的进程设置 CPU 亲和性，以将进程固定到特定的 CPU。

另一种特定于 Linux 的可能的基准测试方法是使用 perf tool .

但无论如何，任何测量都会给结果增加一些误差水平。