c++++ 函数性能分析可通过基准测试进行比较。使用 google benchmark 库，步骤包括创建基准测试用例类、定义函数、运行测试。实战案例：比较排序算法，结果解析方法为：读取 json 结果，访问基准测试数据，输出性能时间。

C++ 函数性能分析：使用基准测试进行比较

引言

分析函数性能对于优化代码和避免瓶颈至关重要。基准测试是一个宝贵的工具，可以客观地比较函数的性能，确定最佳实现。本文将指导您使用基准测试进行 C++ 函数性能分析，并提供一个实战案例。

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使用 Google Benchmark 库

Google Benchmark 是一个易于使用的 C++ 基准测试库。安装后，使用它只需三个步骤：

• 创建基准测试用例类
• 定义要基准测试的函数
• 运行基准测试

实战案例：排序算法比较

让我们比较三种 C++ 排序算法的性能：冒泡排序、选择排序和快速排序。

#include <benchmark/benchmark.h>
#include <vector>

// 定义要基准测试的函数
void BubbleSort(std::vector<int>& vec) { /* ... */ }
void SelectionSort(std::vector<int>& vec) { /* ... */ }
void QuickSort(std::vector<int>& vec) { /* ... */ }

// 创建基准测试用例类
class SortBenchmark : public ::benchmark::Fixture {
public:
  std::vector<int> vec;
  void SetUp(const ::benchmark::State& state) {
    vec.resize(state.range(0));
    // 初始化向量
  }
};

// 不同的基准测试用例
BENCHMARK_F(SortBenchmark, BubbleSort_1e6)(benchmark::State& state) {
  for (auto _ : state) {
    BubbleSort(vec);
  }
}
BENCHMARK_F(SortBenchmark, SelectionSort_1e6)(benchmark::State& state) {
  for (auto _ : state) {
    SelectionSort(vec);
  }
}
BENCHMARK_F(SortBenchmark, QuickSort_1e6)(benchmark::State& state) {
  for (auto _ : state) {
    QuickSort(vec);
  }
}

运行基准测试

benchmark --benchmark_sort_type=time --benchmark_out_format=json-v1

解析结果

基准测试将生成一个 JSON 文件，包含每个基准测试的性能数据。以下是如何解析结果：

#include <iostream>
#include <fstream>
#include <json.hpp>

int main() {
  // 打开基准测试结果文件
  std::ifstream file("benchmark_results.json");
  std::stringstream buffer;
  buffer << file.rdbuf();
  
  // 解析 JSON 结果
  nlohmann::json result = nlohmann::json::parse(buffer.str());
  
  // 访问基准测试数据
  std::cout << "Bubble Sort (1e6): " << result["benchmarks"][0]["wall_time"] << "sn";
  std::cout << "Selection Sort (1e6): " << result["benchmarks"][1]["wall_time"] << "sn";
  std::cout << "Quick Sort (1e6): " << result["benchmarks"][2]["wall_time"] << "sn";
  
  return 0;
}