33｜性能测试的正确姿势：性能、时间和优化

吴咏炜

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该思维导图由 AI 生成，仅供参考

你好，我是吴咏炜。
在上一讲讲完后，原本计划是要聊一聊内存池的。不过，要说内存池的好坏，就得讨论性能，而之前并没有专门讲过性能测试这个话题。鉴于这个问题本身有一定的复杂性，我们还是先专门用一讲讨论一下性能测试的相关问题。
意外的测试结果假设你想测试一下，memset 究竟有没有性能优势。于是，你写下了下面这样的测试代码：
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <time.h>
int main()
{
  constexpr int LOOPS = 10000000;
  char buf[80];
  clock_t t1;
  clock_t t2;
  t1 = clock();
  for (int i = 0; i < LOOPS; ++i) {
    memset(buf, 0, sizeof buf);
  }
  t2 = clock();
  printf("%g\n", (t2 - t1) * 1.0 /
                   CLOCKS_PER_SEC);
  t1 = clock();
  for (int i = 0; i < LOOPS; ++i) {
    for (size_t j = 0;
         j < sizeof buf; ++j) {
      buf[j] = 0;
    }
  }
  t2 = clock();
  printf("%g\n", (t2 - t1) * 1.0 /
                   CLOCKS_PER_SEC);
}

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解释
总结

本文深入探讨了性能测试的复杂性和正确姿势，以及编译器优化对性能测试结果的影响。作者通过具体案例展示了在性能测试中可能出现的意外结果，并提出了解决方法。文章首先介绍了不同平台的时间测量函数的差异，并讨论了精度受 API 设计和函数实现影响的问题。作者还分享了通用的性能测试方法，以及一个小测试框架的使用。此外，文章还浅谈了优化的问题，指出编译器优化常常违背程序员的直觉，但在追求性能方面却表现出色。通过讨论优化和未定义行为以及优化和执行顺序的例子，读者能够更好地理解优化对代码和测试产生的影响，并能正确地测试代码的性能。整体而言，本文通过深入的技术讨论，为读者提供了关于性能测试的宝贵指导，使其能够更好地理解和应对性能测试中的复杂性和细节性。

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禾桃
“clock_gettime精度是0.0265微秒” 也就是26.5纳秒请问，如果Clock_gettime返回值是到纳秒，两次取时间的差值如果是15纳秒（小于26.5纳秒），是不是意味着这个15纳秒其实手机不准确的，因为精度是26.5纳秒，远大于15纳秒。
作者回复: 差值是15纳秒，那精度显然就是15纳秒了（如果稳定的话）。事实上，对于这个函数，精度就是它的耗时——表达能力已经足够高了。
2022-04-23


王旧业
原来UB还有积极正向的作用，以前没考虑过这种
2022-11-02归属地：陕西



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