Google Benchmark
Googleのベンチマークライブラリを使ってみました。
- インストールはREADMEのとおりに行いました。
# Check out the library.
$ git clone https://github.com/google/benchmark.git
# Go to the library root directory
$ cd benchmark
# Make a build directory to place the build output.
$ cmake -E make_directory "build"
# Generate build system files with cmake, and download any dependencies.
$ cmake -E chdir "build" cmake -DBENCHMARK_DOWNLOAD_DEPENDENCIES=on -DCMAKE_BUILD_TYPE=Release ../
# or, starting with CMake 3.13, use a simpler form:
# cmake -DCMAKE_BUILD_TYPE=Release -S . -B "build"
# Build the library.
$ cmake --build "build" --config Release
使い方は簡単で、任意のC++コードからライブラリをインクルードして使用できます。
mybenchmark.cc
#include <benchmark/benchmark.h>
static void BM_StringCopy(benchmark::State& state) {
std::string x = "hello";
for (auto _ : state)
std::string copy(x);
}
// ベンチマークのインスタンスを初期化・登録する
BENCHMARK(BM_StringCopy);
BENCHMARK_MAIN();
コードはそのままコンパイルして実行できます。コンパイルではbenchmark/includeとビルドしたライブラリをリンクします。
$ g++ mybenchmark.cc -std=c++11 -isystem benchmark/include \
-Lbenchmark/build/src -lbenchmark -lpthread -o mybenchmark
これを実行すると実行時間とCPU時間、イテレーション数が表示されます。一応、シングルのときはコアを固定しておきます。
$ taskset -c 0 ./mybenchmark
:
Benchmark Time CPU Iterations
--------------------------------------------------------
BM_StringCopy 8.43 ns 8.43 ns 82244798
また、--benchmark_format
でcsv, json形式でも出力できます。
$ taskset -c 0 ./mybenchmark --benchmark_format=csv
:
"BM_StringCopy",81924408,8.39236,8.39254,ns,,,,,
イテレーション数は測定回数で、実行時間は各測定の平均値が取られています。イテレーション数は以下のように指定もできるようです。
BENCHMARK(BM_StringCopy)->Iterations(100000000);
マルチスレッド実行
マルチスレッドはThreadRange
を使うと測定できます。これは1~8まで、1, 2, 4, 8と並列数を増やして測定してくれます。
#include <benchmark/benchmark.h>
int total = 1 << 28;
static void BM_Loop(benchmark::State& state) {
int sum = 0;
for (auto _ : state) {
int p = 0;
for (int i = 0; i < total; ++i) {
p++;
}
sum += p;
}
}
BENCHMARK(BM_Loop)->ThreadRange(1, 8);
BENCHMARK_MAIN();
結果は以下のようになりました。
Benchmark Time CPU Iterations
------------------------------------------------------------
BM_Loop/threads:1 422985199 ns 422978180 ns 2
BM_Loop/threads:2 215144377 ns 430289045 ns 2
BM_Loop/threads:4 109576930 ns 438312587 ns 4
BM_Loop/threads:8 55103040 ns 438397040 ns 8
内部(BenchmarkRunner
)で自動的にスレッドを割り当てているようです。ユーザーガイドによると以下らしいです。(このあたりで排他制御している)
すべてのスレッドがベンチマークループの開始点に到達するまで、どのスレッドも開始せず、どのスレッドもベンチマークループを抜ける前に終了することが保証されている。
環境
8コアのCPUを使いました。スレッド数は計8スレッドです。
Model name: Intel(R) Core(TM) i7-9700 CPU @ 3.00GHz
Thread(s) per core: 1
Core(s) per socket: 8
Socket(s): 1