Golang使用testing.B测量函数执行效率

go语言中*testing.B用于性能基准测试,通过Benchmark函数测量如ns/op等指标;示例显示递归斐波那契耗时774.8ns/op,而迭代版本显著更优;使用b.N控制循环次数,b.ResetTimer()排除初始化影响,并可用-benchmem和-benchtime分析内存与时间性能。

Golang使用testing.B测量函数执行效率

在Go语言中,testing.B

testing

包提供的用于性能基准测试的类型。通过使用

*testing.B

,你可以精确测量函数的执行效率,比如每秒能执行多少次操作(纳秒/操作),从而评估代码性能并进行优化。

编写基准测试函数

基准测试函数与普通测试函数类似,但函数名以

Benchmark

开头,并接受

*testing.B

参数。Go 的测试工具会自动识别这类函数并运行性能测试

例如,测试一个计算斐波那契数的函数:

func fibonacci(n int) int {
  if n <= 1 {
    return n
  }
  return fibonacci(n-1) + fibonacci(n-2)
}

func BenchmarkFibonacci(b *testing.B) {
  for i := 0; i < b.N; i++ {
    fibonacci(20)
  }
}

b.N

表示测试循环的次数,由

go test

自动调整,以确保获得稳定的性能数据。

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运行基准测试

在项目目录下运行以下命令启动基准测试:

go test -bench=.

输出示例:

BenchmarkFibonacci-8 1546789 774.8 ns/op

其中:

  • 1546789:表示在测试时间内执行了约154万次
  • 774.8 ns/op:每次调用 fibonacci(20) 平均耗时约775纳秒

你也可以限制测试时间或内存分配统计:

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Golang使用testing.B测量函数执行效率126

查看详情 Golang使用testing.B测量函数执行效率

go test -bench=.^ -benchtime=3s -benchmem

这会将每个基准运行3秒,并显示内存分配情况。

优化对比与性能分析

基准测试常用于比较不同实现的性能差异。例如,使用迭代代替递归优化 fibonacci 函数:

func fibonacciIterative(n int) int {
  if n <= 1 { return n }
  a, b := 0, 1
  for i := 2; i <= n; i++ {
    a, b = b, a+b
  }
  return b
}

添加对应的基准测试:

func BenchmarkFibonacciIterative(b *testing.B) {
  for i := 0; i < b.N; i++ {
    fibonacciIterative(20)
  }
}

运行后你会发现迭代版本的

ns/op

显著低于递归版本,说明性能更优。

控制无关操作的影响

若被测函数包含初始化等耗时操作,应使用

b.ResetTimer()

避免其影响计时:

func BenchmarkWithSetup(b *testing.B) {
  data := make([]int, 1000)
  for i := range data {
    data[i] = i
  }
  b.ResetTimer() // 开始计时前重置
  for i := 0; i < b.N; i++ {
    sum := 0
    for _, v := range data {
      sum += v
    }
  }
}

这样可以确保只测量核心逻辑的执行时间。

基本上就这些。合理使用

*testing.B

能帮助你写出更高效的 Go 代码。不复杂但容易忽略。

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