Rust : 性能测试criterion库

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在量化领域，对性能要求比较高，特别是高频交易，那是纳秒必争。在RUST中，测试一个函数，或一个操作耗时即性能分析，应是如何做呢？

一、计时器
是否可以用std::time::systime 来计算花时情况？我们来试一试：

use std::time::SystemTime;
pub struct Stock{
   
   
    pub price:f64,
    pub volume:i32,
    pub code:String,
    pub amount:f64,
}
impl Stock{
   
   
    fn default()->Self{
   
   
        let p =10000.0_f64;
        let v =1_i32;
        Stock{
   
   
            price:p,
            volume:v,
            code:String::from("SH600036"),
            amount: p*v as f64,
        }
    }
}
fn main() {
   
   
    let now = SystemTime::now();
    let stock = Stock::default();
    let elapsed = now.elapsed().unwrap().as_nanos();
    println!("cost time :{:?} ",elapsed);

}

你会发现：
为什么创建一个结构体要花3500纳秒，这也太不可思议了吧。其实，真实的情况并不是这样的，是因为计时器的测试误差导致。

所以，如果要进行专业的性能测试，还是要借助于专业三方性能测试库。

二、专业三方库

RUST中，专业三方库还是有不少，推库用criterion.rs.

https://github.com/bheisler/criterion.rs

具体大家可以看看。

三、实例

1、创建测试目录
在工程中，建一个专门的测试用的目录：我这儿是在
my_bench目录下，专门创建了benches目录

2、toml文件
对于my_bench工程下toml文件
toml文件中，增加：

[dev-dependencies]
criterion = "0.3"

[[bench]]
name = "my_benchmark"
harness = false

其中，name ="my_benchmark"是有所指的，不是随便写的。这里是指，我在my_bench工程下，有一个my_benchmark.rs文件，里面有我写的性能测试代码。别的地方就不要去找了。

3、准备性能测试代码

因为toml文件中，有name =“my_benchmark” ，那么，性能测试代码就是my_benchmark.rs. 创建这个文件。
写入相应的性能测试代码：

use criterion::{
   
   black_box, criterion_group, criterion_main, Criterion};

pub struct Stock{
   
   
    pub price:f64,
    pub volume:i32,
    pub code:String,
    pub amount:f64,
}
impl Stock{
   
   
    fn default()->Self{
   
   
        let p =10000.0_f64;
        let v =1_i32;
        Stock{
   
   
            price:p,
            volume:v,
            code:String::from("SH600036"),
            amount: p*v as f64,
        }
    }
}

pub fn set_heap()->Stock{
   
   
    Stock::default()
}

pub fn box_stock() ->Box<Stock>{
   
   
    Box::new(Stock::default())
}

fn criterion_benchmark_heap(c: &mut Criterion) {
   
   
    c.bench_function("stock ", |b| b.iter(|| set_heap()));
}

fn criterion_benchmark_box(c: &mut Criterion) {
   
   
    c.bench_function("box<stock> ", |b| b.iter(|| box_stock()));
}

criterion_group!(benches, criterion_benchmark_heap,criterion_benchmark_box);
criterion_main!(benches);

4、运行

在所有的工程my_bench下，运行cargo bench,即可以进行性能测试代码的运行了。

    Finished bench [optimized] target(s) in 2.80s
     Running target\release\deps\my_bench-95230ab505784caf.exe

running 0 tests

test result: ok. 0 passed; 0 failed; 0 ignored; 0 measured; 0 filtered out

     Running target\release\deps\my_benchmark-a468db13a6ba0ea3.exe
Gnuplot not found, using plotters backend
stock                   time:   [75.387 ns 83.206 ns 91.985 ns]
Found 3 outliers among 100 measurements (3.00%)
  3 (3.00%) high mild

box<stock>              time:   [168.68 ns 189.43 ns 212.00 ns]
Found 3 outliers among 100 measurements (3.00%)

从上面，我们可以得到详细的测试信息，包括运行的时间分布情况。

专业性能测试工具表明，创建一个Stock对象，大约平均需要73ns，而不是计时器显示的3500ns;
但是，创建一个Stock 的Box对象需要的时间是双倍。