安裝Google Benchmark 需先克隆benchmark 和googletest 倉(cāng)庫(kù)，創(chuàng)建構(gòu)建目錄並使用CMake 編譯安裝；2. 編寫包含多個(gè)性能測(cè)試函數(shù)的main.cpp，使用BENCHMARK 宏註冊(cè)測(cè)試函數(shù)，通過benchmark::DoNotOptimize 防止優(yōu)化，利用Arg 和Range 設(shè)置輸入規(guī)模，Complexity 分析時(shí)間複雜度；3. 編寫CMakeLists.txt 文件，配置CMake 最低版本、項(xiàng)目名稱、C 17 標(biāo)準(zhǔn)，使用find_package 找到benchmark，通過add_executable 和target_link_libraries 構(gòu)建可執(zhí)行文件；4. 在build 目錄下運(yùn)行cmake .. 和make 編譯項(xiàng)目，執(zhí)行./bench 運(yùn)行基準(zhǔn)測(cè)試，可添加--benchmark_filter 或--benchmark_format=json 等參數(shù)控制輸出；5. 輸出結(jié)果顯示各測(cè)試用例的平均耗時(shí)與執(zhí)行次數(shù)，可用於比較不同實(shí)現(xiàn)的性能差異，最終得出Google Benchmark 可有效進(jìn)行微基準(zhǔn)測(cè)試的結(jié)論。

寫一個(gè)C 的Google Benchmark 示例其實(shí)很簡(jiǎn)單，下面是一個(gè)完整的、可以直接運(yùn)行的例子，展示如何使用Google Benchmark 庫(kù)來(lái)測(cè)量函數(shù)的性能。

? 1. 安裝Google Benchmark

如果你還沒安裝Google Benchmark，可以通過以下方式安裝（以Ubuntu 為例）：

 git clone https://github.com/google/benchmark.git
git clone https://github.com/google/googletest.git benchmark/googletest

mkdir build && cd build
cmake ../benchmark
make -j8
sudo make install

確保你有CMake 和編譯器（如g ）支持C 11 或更高。

? 2. 編寫benchmark 示例代碼

下面是一個(gè)簡(jiǎn)單的main.cpp ，比較兩個(gè)函數(shù)： std::sqrt和手動(dòng)寫的一個(gè)循環(huán)版本（只是為了演示性能差異）。

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

// 被測(cè)函數(shù)1：使用std::sqrt
static void BM_SqrtStd(benchmark::State& state) {
    double x = 3.14159;
    for (auto _ : state) {
        benchmark::DoNotOptimize(std::sqrt(x));
        x = 0.00001; // 防止完全被優(yōu)化}
}
BENCHMARK(BM_SqrtStd);

// 被測(cè)函數(shù)2：模擬一個(gè)“慢”操作（其實(shí)還是用sqrt，但加點(diǎn)循環(huán)）
static void BM_SqrtLoop(benchmark::State& state) {
    double x = 3.14159;
    for (auto _ : state) {
        for (int i = 0; i < 10; i) {
            x = std::sqrt(xi);
        }
        benchmark::DoNotOptimize(x);
    }
}
BENCHMARK(BM_SqrtLoop);

// 比較vector 的push_back vs reserve push_back
static void BM_VectorPushBack(benchmark::State& state) {
    for (auto _ : state) {
        std::vector<int> v;
        for (int i = 0; i < state.range(0); i) {
            v.push_back(i);
        }
    }
    state.SetComplexityN(state.range(0));
}
BENCHMARK(BM_VectorPushBack)->Arg(1024)->Arg(8192);

static void BM_VectorPushBackWithReserve(benchmark::State& state) {
    for (auto _ : state) {
        std::vector<int> v;
        v.reserve(state.range(0)); // 提前分配for (int i = 0; i < state.range(0); i) {
            v.push_back(i);
        }
    }
    state.SetComplexityN(state.range(0));
}
BENCHMARK(BM_VectorPushBackWithReserve)->Arg(1024)->Arg(8192);

// 註冊(cè)帶參數(shù)的benchmark（使用Range）
BENCHMARK(BM_VectorPushBack)->Range(8, 8 << 4); // 8 到128
BENCHMARK(BM_VectorPushBackWithReserve)->Range(8, 8 << 4);

// 添加一個(gè)使用BigO 測(cè)量複雜度的例子static void BM_Sort(benchmark::State& state) {
    std::vector<int> v(state.range(0));
    std::generate(v.begin(), v.end(), rand);

    for (auto _ : state) {
        std::sort(v.begin(), v.end());
    }
    state.SetComplexityN(state.range(0));
}
BENCHMARK(BM_Sort)->Range(1<<4, 1<<10)->Complexity(benchmark::oNLogN);

// 主函數(shù)BENCHMARK_MAIN();

? 3. 編寫CMakeLists.txt

創(chuàng)建一個(gè)CMakeLists.txt來(lái)編譯項(xiàng)目：

 cmake_minimum_required(VERSION 3.14)
project(my_benchmark)

set(CMAKE_CXX_STANDARD 17)

find_package(benchmark REQUIRED)

add_executable(bench main.cpp)
target_link_libraries(bench benchmark::benchmark)

? 4. 編譯並運(yùn)行

mkdir build && cd build
cmake ..
make

# 運(yùn)行benchmark
./bench

你也可以加參數(shù)控制輸出格式：

 ./bench --benchmark_format=json --benchmark_out=result.json

或者只運(yùn)行某個(gè)測(cè)試：

 ./bench --benchmark_filter=BM_Vector

? 輸出示例（節(jié)選）

 BM_SqrtStd 10 ns 10 ns 100000000
BM_SqrtLoop 150 ns 150 ns 10000000
BM_VectorPushBack/1024 2.5 us 2.5 us 300000
BM_VectorPushBack/8192 30.2 us 30.2 us 23000
BM_VectorPushBackWithReserve/1024 1.8 us 1.8 us 400000
BM_VectorPushBackWithReserve/8192 20.1 us 20.1 us 35000

? 小貼士

• benchmark::DoNotOptimize(...) ：防止編譯器把無(wú)副作用的計(jì)算優(yōu)化掉。
• state.PauseTiming() / state.ResumeTiming() ：在setup 階段避免計(jì)入測(cè)量時(shí)間。
• ->Arg()和->Range() ：用於測(cè)試不同輸入規(guī)模。
• Complexity(benchmark::oNLogN) ：讓benchmark 自動(dòng)擬合時(shí)間複雜度。

基本上就這些。 Google Benchmark 上手快，適合做微基準(zhǔn)測(cè)試（microbenchmark），特別適合優(yōu)化關(guān)鍵路徑函數(shù)時(shí)使用。只要記住別測(cè)被編譯器優(yōu)化掉的代碼就行。

以上是C Google基準(zhǔn)示例的詳細(xì)內(nèi)容。更多資訊請(qǐng)關(guān)注PHP中文網(wǎng)其他相關(guān)文章！