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模块 9 · 第 3 课（共 5）课程中的43/50~12 min
模块课程（3/5）

基准和配置文件

除了功能测试之外，go test 还具有内置基准 (BenchmarkXxx) 并支持 CPU 和内存配置文件 (pprof)。一切都没有外部依赖。

基准的形状

Go
func BenchmarkSum(b *testing.B) {
    for i := 0; i < b.N; i++ {
        _ = Sum(2, 3)
    }
}

特征：

  • 确切的签名：func BenchmarkXxx(b *testing.B)。
  • 循环必须运行 b.N 迭代：框架自动调整 b.N，从 1 开始并不断增长，直到测量稳定（默认情况下约为 1 秒）。
  • 结果是 ns/op （每次操作纳秒），并且与 -benchmem 一起，还有 B/op 和 allocs/op。

典型命令

Bash
go test -bench=. ./...              # all benchmarks
go test -bench=Sum -benchmem        # only Sum, with memory info
go test -bench=. -benchtime=5s      # each benchmark for 5 seconds
go test -bench=. -cpuprofile=cpu.out # generate a CPU profile

典型输出：

Code
BenchmarkSum-8        1000000000        0.31 ns/op

-8 是 GOMAXPROCS 值。 0.31 ns/op 是每次调用的平均时间。

昂贵的设置：b.ResetTimer

如果循环之前有很长的准备步骤，请将其从测量中排除：

Go
func BenchmarkSearch(b *testing.B) {
    data := buildLargeSlice(1_000_000) // expensive
    b.ResetTimer()
    for i := 0; i < b.N; i++ {
        _ = Search(data, 42)
    }
}

有用的变体：

  • b.StopTimer() / b.StartTimer() — 在无趣的阶段暂停测量（在循环内很方便）。
  • b.ReportAllocs() — 即使没有 -benchmem 也强制分配报告。

带有 b.Run 的基准表

就像测试的 t.Run 一样，参数基准测试也有 b.Run ：

Go
func BenchmarkSplit(b *testing.B) {
    for _, size := range []int{10, 1000, 100000} {
        b.Run(fmt.Sprintf("n=%d", size), func(b *testing.B) {
            s := strings.Repeat("a,", size)
            b.ResetTimer()
            for i := 0; i < b.N; i++ {
                _ = strings.Split(s, ",")
            }
        })
    }
}

输出行如 BenchmarkSplit/n=10-8、BenchmarkSplit/n=1000-8、... 非常适合缩放图表。

使用 benchstat 比较两个实现

Bash
go test -bench=. -count=10 > old.txt
# apply change
go test -bench=. -count=10 > new.txt
benchstat old.txt new.txt

benchstat（在 golang.org/x/perf/cmd/benchstat 中）计算差异的平均值、标准差和统计显着性。

练习

锻炼#go.m9.l3.e1
尝试：0加载中...

使用 b.N 上调用 Sum(2, 3) 的循环定义 BenchmarkSum。

正在加载编辑器...

3 次尝试后可用的解决方案

锻炼#go.m9.l3.e2
尝试：0加载中...

在昂贵的设置之后、循环之前添加 b.ResetTimer，因此设置不包含在测量中。

正在加载编辑器...

3 次尝试后可用的解决方案

Quiz#go.m9.l3.e3
准备好

哪个标志运行包中的所有基准测试？

Go
$ go test ???
答案选项