home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ OS/2 Shareware BBS: 10 Tools / 10-Tools.zip / perl_mlb.zip / Benchmark.pm < prev    next >
Text File  |  1997-11-25  |  10KB  |  374 lines

  1. package Benchmark;
  2.  
  3. =head1 NAME
  4.  
  5. Benchmark - benchmark running times of code
  6.  
  7. timethis - run a chunk of code several times
  8.  
  9. timethese - run several chunks of code several times
  10.  
  11. timeit - run a chunk of code and see how long it goes
  12.  
  13. =head1 SYNOPSIS
  14.  
  15.     timethis ($count, "code");
  16.  
  17.     # Use Perl code in strings...
  18.     timethese($count, {
  19.     'Name1' => '...code1...',
  20.     'Name2' => '...code2...',
  21.     });
  22.  
  23.     # ... or use subroutine references.
  24.     timethese($count, {
  25.     'Name1' => sub { ...code1... },
  26.     'Name2' => sub { ...code2... },
  27.     });
  28.  
  29.     $t = timeit($count, '...other code...')
  30.     print "$count loops of other code took:",timestr($t),"\n";
  31.  
  32. =head1 DESCRIPTION
  33.  
  34. The Benchmark module encapsulates a number of routines to help you
  35. figure out how long it takes to execute some code.
  36.  
  37. =head2 Methods
  38.  
  39. =over 10
  40.  
  41. =item new
  42.  
  43. Returns the current time.   Example:
  44.  
  45.     use Benchmark;
  46.     $t0 = new Benchmark;
  47.     # ... your code here ...
  48.     $t1 = new Benchmark;
  49.     $td = timediff($t1, $t0);
  50.     print "the code took:",timestr($td),"\n";
  51.  
  52. =item debug
  53.  
  54. Enables or disable debugging by setting the C<$Benchmark::Debug> flag:
  55.  
  56.     debug Benchmark 1;
  57.     $t = timeit(10, ' 5 ** $Global ');
  58.     debug Benchmark 0;
  59.  
  60. =back
  61.  
  62. =head2 Standard Exports
  63.  
  64. The following routines will be exported into your namespace
  65. if you use the Benchmark module:
  66.  
  67. =over 10
  68.  
  69. =item timeit(COUNT, CODE)
  70.  
  71. Arguments: COUNT is the number of times to run the loop, and CODE is
  72. the code to run.  CODE may be either a code reference or a string to
  73. be eval'd; either way it will be run in the caller's package.
  74.  
  75. Returns: a Benchmark object.
  76.  
  77. =item timethis ( COUNT, CODE, [ TITLE, [ STYLE ]] )
  78.  
  79. Time COUNT iterations of CODE. CODE may be a string to eval or a
  80. code reference; either way the CODE will run in the caller's package.
  81. Results will be printed to STDOUT as TITLE followed by the times.
  82. TITLE defaults to "timethis COUNT" if none is provided. STYLE
  83. determines the format of the output, as described for timestr() below.
  84.  
  85. =item timethese ( COUNT, CODEHASHREF, [ STYLE ] )
  86.  
  87. The CODEHASHREF is a reference to a hash containing names as keys
  88. and either a string to eval or a code reference for each value.
  89. For each (KEY, VALUE) pair in the CODEHASHREF, this routine will
  90. call
  91.  
  92.     timethis(COUNT, VALUE, KEY, STYLE)
  93.  
  94. =item timediff ( T1, T2 )
  95.  
  96. Returns the difference between two Benchmark times as a Benchmark
  97. object suitable for passing to timestr().
  98.  
  99. =item timestr ( TIMEDIFF, [ STYLE, [ FORMAT ]] )
  100.  
  101. Returns a string that formats the times in the TIMEDIFF object in
  102. the requested STYLE. TIMEDIFF is expected to be a Benchmark object
  103. similar to that returned by timediff().
  104.  
  105. STYLE can be any of 'all', 'noc', 'nop' or 'auto'. 'all' shows each
  106. of the 5 times available ('wallclock' time, user time, system time,
  107. user time of children, and system time of children). 'noc' shows all
  108. except the two children times. 'nop' shows only wallclock and the
  109. two children times. 'auto' (the default) will act as 'all' unless
  110. the children times are both zero, in which case it acts as 'noc'.
  111.  
  112. FORMAT is the L<printf(3)>-style format specifier (without the
  113. leading '%') to use to print the times. It defaults to '5.2f'.
  114.  
  115. =back
  116.  
  117. =head2 Optional Exports
  118.  
  119. The following routines will be exported into your namespace
  120. if you specifically ask that they be imported:
  121.  
  122. =over 10
  123.  
  124. =item clearcache ( COUNT )
  125.  
  126. Clear the cached time for COUNT rounds of the null loop.
  127.  
  128. =item clearallcache ( )
  129.  
  130. Clear all cached times.
  131.  
  132. =item disablecache ( )
  133.  
  134. Disable caching of timings for the null loop. This will force Benchmark
  135. to recalculate these timings for each new piece of code timed.
  136.  
  137. =item enablecache ( )
  138.  
  139. Enable caching of timings for the null loop. The time taken for COUNT
  140. rounds of the null loop will be calculated only once for each
  141. different COUNT used.
  142.  
  143. =back
  144.  
  145. =head1 NOTES
  146.  
  147. The data is stored as a list of values from the time and times
  148. functions:
  149.  
  150.       ($real, $user, $system, $children_user, $children_system)
  151.  
  152. in seconds for the whole loop (not divided by the number of rounds).
  153.  
  154. The timing is done using time(3) and times(3).
  155.  
  156. Code is executed in the caller's package.
  157.  
  158. The time of the null loop (a loop with the same
  159. number of rounds but empty loop body) is subtracted
  160. from the time of the real loop.
  161.  
  162. The null loop times are cached, the key being the
  163. number of rounds. The caching can be controlled using
  164. calls like these:
  165.  
  166.     clearcache($key);
  167.     clearallcache();
  168.  
  169.     disablecache();
  170.     enablecache();
  171.  
  172. =head1 INHERITANCE
  173.  
  174. Benchmark inherits from no other class, except of course
  175. for Exporter.
  176.  
  177. =head1 CAVEATS
  178.  
  179. Comparing eval'd strings with code references will give you
  180. inaccurate results: a code reference will show a slower
  181. execution time than the equivalent eval'd string.
  182.  
  183. The real time timing is done using time(2) and
  184. the granularity is therefore only one second.
  185.  
  186. Short tests may produce negative figures because perl
  187. can appear to take longer to execute the empty loop
  188. than a short test; try:
  189.  
  190.     timethis(100,'1');
  191.  
  192. The system time of the null loop might be slightly
  193. more than the system time of the loop with the actual
  194. code and therefore the difference might end up being E<lt> 0.
  195.  
  196. =head1 AUTHORS
  197.  
  198. Jarkko Hietaniemi <F<jhi@iki.fi>>, Tim Bunce <F<Tim.Bunce@ig.co.uk>>
  199.  
  200. =head1 MODIFICATION HISTORY
  201.  
  202. September 8th, 1994; by Tim Bunce.
  203.  
  204. March 28th, 1997; by Hugo van der Sanden: added support for code
  205. references and the already documented 'debug' method; revamped
  206. documentation.
  207.  
  208. =cut
  209.  
  210. use Carp;
  211. use Exporter;
  212. @ISA=(Exporter);
  213. @EXPORT=qw(timeit timethis timethese timediff timestr);
  214. @EXPORT_OK=qw(clearcache clearallcache disablecache enablecache);
  215.  
  216. &init;
  217.  
  218. sub init {
  219.     $debug = 0;
  220.     $min_count = 4;
  221.     $min_cpu   = 0.4;
  222.     $defaultfmt = '5.2f';
  223.     $defaultstyle = 'auto';
  224.     # The cache can cause a slight loss of sys time accuracy. If a
  225.     # user does many tests (>10) with *very* large counts (>10000)
  226.     # or works on a very slow machine the cache may be useful.
  227.     &disablecache;
  228.     &clearallcache;
  229. }
  230.  
  231. sub debug { $debug = ($_[1] != 0); }
  232.  
  233. sub clearcache    { delete $cache{$_[0]}; }
  234. sub clearallcache { %cache = (); }
  235. sub enablecache   { $cache = 1; }
  236. sub disablecache  { $cache = 0; }
  237.  
  238. # --- Functions to process the 'time' data type
  239.  
  240. sub new { my @t = (time, times); print "new=@t\n" if $debug; bless \@t; }
  241.  
  242. sub cpu_p { my($r,$pu,$ps,$cu,$cs) = @{$_[0]}; $pu+$ps         ; }
  243. sub cpu_c { my($r,$pu,$ps,$cu,$cs) = @{$_[0]};         $cu+$cs ; }
  244. sub cpu_a { my($r,$pu,$ps,$cu,$cs) = @{$_[0]}; $pu+$ps+$cu+$cs ; }
  245. sub real  { my($r,$pu,$ps,$cu,$cs) = @{$_[0]}; $r              ; }
  246.  
  247. sub timediff {
  248.     my($a, $b) = @_;
  249.     my @r;
  250.     for ($i=0; $i < @$a; ++$i) {
  251.     push(@r, $a->[$i] - $b->[$i]);
  252.     }
  253.     bless \@r;
  254. }
  255.  
  256. sub timestr {
  257.     my($tr, $style, $f) = @_;
  258.     my @t = @$tr;
  259.     warn "bad time value" unless @t==5;
  260.     my($r, $pu, $ps, $cu, $cs) = @t;
  261.     my($pt, $ct, $t) = ($tr->cpu_p, $tr->cpu_c, $tr->cpu_a);
  262.     $f = $defaultfmt unless defined $f;
  263.     # format a time in the required style, other formats may be added here
  264.     $style ||= $defaultstyle;
  265.     $style = ($ct>0) ? 'all' : 'noc' if $style eq 'auto';
  266.     my $s = "@t $style"; # default for unknown style
  267.     $s=sprintf("%2d secs (%$f usr %$f sys + %$f cusr %$f csys = %$f cpu)",
  268.                 @t,$t) if $style eq 'all';
  269.     $s=sprintf("%2d secs (%$f usr %$f sys = %$f cpu)",
  270.                 $r,$pu,$ps,$pt) if $style eq 'noc';
  271.     $s=sprintf("%2d secs (%$f cusr %$f csys = %$f cpu)",
  272.                 $r,$cu,$cs,$ct) if $style eq 'nop';
  273.     $s;
  274. }
  275.  
  276. sub timedebug {
  277.     my($msg, $t) = @_;
  278.     print STDERR "$msg",timestr($t),"\n" if $debug;
  279. }
  280.  
  281. # --- Functions implementing low-level support for timing loops
  282.  
  283. sub runloop {
  284.     my($n, $c) = @_;
  285.  
  286.     $n+=0; # force numeric now, so garbage won't creep into the eval
  287.     croak "negative loopcount $n" if $n<0;
  288.     confess "Usage: runloop(number, [string | coderef])" unless defined $c;
  289.     my($t0, $t1, $td); # before, after, difference
  290.  
  291.     # find package of caller so we can execute code there
  292.     my($curpack) = caller(0);
  293.     my($i, $pack)= 0;
  294.     while (($pack) = caller(++$i)) {
  295.     last if $pack ne $curpack;
  296.     }
  297.  
  298.     my $subcode = (ref $c eq 'CODE')
  299.     ? "sub { package $pack; my(\$_i)=$n; while (\$_i--){&\$c;} }"
  300.     : "sub { package $pack; my(\$_i)=$n; while (\$_i--){$c;} }";
  301.     my $subref  = eval $subcode;
  302.     croak "runloop unable to compile '$c': $@\ncode: $subcode\n" if $@;
  303.     print STDERR "runloop $n '$subcode'\n" if $debug;
  304.  
  305.     $t0 = &new;
  306.     &$subref;
  307.     $t1 = &new;
  308.     $td = &timediff($t1, $t0);
  309.  
  310.     timedebug("runloop:",$td);
  311.     $td;
  312. }
  313.  
  314.  
  315. sub timeit {
  316.     my($n, $code) = @_;
  317.     my($wn, $wc, $wd);
  318.  
  319.     printf STDERR "timeit $n $code\n" if $debug;
  320.  
  321.     if ($cache && exists $cache{$n}) {
  322.     $wn = $cache{$n};
  323.     } else {
  324.     $wn = &runloop($n, '');
  325.     $cache{$n} = $wn;
  326.     }
  327.  
  328.     $wc = &runloop($n, $code);
  329.  
  330.     $wd = timediff($wc, $wn);
  331.  
  332.     timedebug("timeit: ",$wc);
  333.     timedebug("      - ",$wn);
  334.     timedebug("      = ",$wd);
  335.  
  336.     $wd;
  337. }
  338.  
  339. # --- Functions implementing high-level time-then-print utilities
  340.  
  341. sub timethis{
  342.     my($n, $code, $title, $style) = @_;
  343.     my $t = timeit($n, $code);
  344.     local $| = 1;
  345.     $title = "timethis $n" unless defined $title;
  346.     $style = "" unless defined $style;
  347.     printf("%10s: ", $title);
  348.     print timestr($t, $style),"\n";
  349.  
  350.     # A conservative warning to spot very silly tests.
  351.     # Don't assume that your benchmark is ok simply because
  352.     # you don't get this warning!
  353.     print "            (warning: too few iterations for a reliable count)\n"
  354.     if     $n < $min_count
  355.         || ($t->real < 1 && $n < 1000)
  356.         || $t->cpu_a < $min_cpu;
  357.     $t;
  358. }
  359.  
  360. sub timethese{
  361.     my($n, $alt, $style) = @_;
  362.     die "usage: timethese(count, { 'Name1'=>'code1', ... }\n"
  363.         unless ref $alt eq HASH;
  364.     my @names = sort keys %$alt;
  365.     $style = "" unless defined $style;
  366.     print "Benchmark: timing $n iterations of ",join(', ',@names),"...\n";
  367.  
  368.     # we could save the results in an array and produce a summary here
  369.     # sum, min, max, avg etc etc
  370.     map timethis($n, $alt->{$_}, $_, $style), @names;
  371. }
  372.  
  373. 1;
  374.