Objective-C 中如何测量代码的效率

背景

在我们编程的时候,可能经常会有一些疑问: 

* 我们写的某个方法的执行效率是多少? 

* 方法 A 和 方法 B 哪个更快?

因此,我们不可避免的要用到一些方法来计算代码的执行效率。计算代码的执行效率可以使用的API有: 

* NSDate 

* CFAbsoluteTimeGetCurrent 

* CACurrentMediaTime 

* dispatch_benchmark

NSDate

看到NSDate,大家应该都能想到怎么使用吧。为了更直观一点,我还是使用代码片段来演示好了:

NSTimeInterval startTime = [[NSDate new] timeIntervalSinceReferenceDate];NSLog(@"斐波那契数:%d",fibonacci(10)) ;NSTimeInterval endTime = [[NSDate new] timeIntervalSinceReferenceDate];NSLog(@"耗时:%f", endTime - startTime);

上面是一段 C与OC混合的代码片段,计算斐波那契数列计算第10个数的值需要消耗的时间。

利用NSDate 来计算运行效率:代码段运行前记录一次时间,运行后记录一次,然后比较时间差。 

时间的单位是 秒

CFAbsoluteTimeGetCurrent

利用CFAbsoluteTimeGetCurrent 主要是利用CFAbsoluteTimeGetCurrent()函数来获取当前的绝对时间。同样的我也是用代码片段来演示:

CFAbsoluteTime startTime = CFAbsoluteTimeGetCurrent();NSLog(@"斐波那契数:%d",fibonacci(10)) ;CFAbsoluteTime endTime = CFAbsoluteTimeGetCurrent();NSLog(@"耗时:%f",endTime - startTime);

利用CFAbsoluteTimeGetCurrent 来计算运行效率:代码段运行前记录一次时间,运行后记录一次,然后比较时间差。 

时间的单位是 秒。

看到这里可能会有疑问CFAbsoluteTimeGetCurrent()是如何获取时间的呢? 

我们追踪进去查看代码,就会有答案了,这是源码:

从CFTimeInterval的定义和注释可以看出,CFAbsoluteTimeGetCurrent(void)返回的时间就是当前时间相对与reference date的时间。 

CFTimeInterval 是对double 的重命名。 

而NSTimeInterval 也是对double 的重命名。 

它们之间的关系就可想而已了! 

CFAbsoluteTimeGetCurrent() 其实等价于 [[NSDate new] timeIntervalSinceReferenceDate] 。

CACurrentMediaTime

利用CACurrentMediaTime主要是利用CACurrentMediaTime()函数来计算时间。 

还是先用示例来演示用法:

CFTimeInterval startTime = CACurrentMediaTime();NSLog(@"斐波那契数:%d",fibonacci(10)) ;CFTimeInterval endTime = CACurrentMediaTime();NSLog(@"耗时:%f",endTime - startTime);

计算执行效率时间上依然是:代码段运行前记录一次时间,运行后记录一次,然后比较时间差。 

时间的单位是 秒。

跟踪查看源码中对CACurrentMediaTime()的定义

/* Returns the current CoreAnimation absolute time. This is the result of * calling mach_absolute_time () and converting the units to seconds. */

CA_EXTERN CFTimeInterval CACurrentMediaTime (void)

    __OSX_AVAILABLE_STARTING (__MAC_10_5, __IPHONE_2_0);

可以看出CACurrentMediaTime() 是对mach_absolute_time()的封装。返回的是CoreAnimation 中的当前时间。

dispatch_benchmark

dispatch_benchmark 是libdispatch(Grand Central Dispatch)的一部分。但严肃地说,这个方法并没有被公开声明,所以我们必须要自己声明:

extern uint64_t dispatch_benchmark(size_t count, void (^block)(void));

第二个参数是执行的代码片段block。 

第一个参数是执行的次数(即运行block 的次数)。

uint64_t t = dispatch_benchmark(1000000, ^{

    NSLog(@"斐波那契数:%d",fibonacci(10)) ;

  });NSLog(@"耗时: %llu ns", t);

警告: 

这里写的是我自己的理解,但是不一定正确,如果你有比较确切的资料或者不同的理解,麻烦告知我,万分感谢! 

dispatch_benchmark 应该是通过计算多次执行某代码片段的总时间,通过多次运行的总时间除以迭代运行的次数来计算一次运行的时间,以减小单次运行的误差。 

dispatch_benchmark(size_t count, void (^block)(void))返回的就是单次运行代码段的时间。

关于dispatch_benchmark1的更多的文章,我们可以去文章末的资料中查看。

区别

1、它们所属的框架不同。

NSDate 来自Foundation框架,只需要#import,就可以使用了。CFAbsoluteTimeGetCurrent 来自CoreFoundation框架,而Foundation框架是包含CoreFoundation框架的。

CACurrentMediaTime 来自QuartzCore框架,而UIKit框架是包含了QuartzCore框架的。

dispatch_benchmark 来自 libdispatch(G C D)库,而Foundation框架已包含了libdispatch库。

2、参考时间不同。 

NSDate 和 CFAbsoluteTimeGetCurrent 是通过ReferenceDate来计算相差的秒值。与服务器的时间有关系。 

而CACurrentMediaTime() 是封装的mach_absolute_time(),mach_absolute_time() 是基于内建时钟的,能够更精确更原子化地测量,并且不会因为外部时间变化而变化(例如时区变化、夏时制、秒突变等)。 

dispatch_benchmark的时间计算方式未知(推测不是根据参考时间计算)。

3、时间的精度不同 

NSDate、CFAbsoluteTimeGetCurrent、CACurrentMediaTime计算出来的时间精度都是秒。 

而dispatch_benchmark 的时间精度是纳秒。

最后提醒

因为从操作系统本身的一切基本因素都是可变性非常强的,性能应该通过大量的试验来测量。对于大多数应用来说,样本数量在 105 到 108 之间是合理的。 

所以我们应该运行要执行的代码段 105 到 108次,再来求平均值。

更多关于dispatch_benchmark的介绍。 

©著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
  • 序言:七十年代末,一起剥皮案震惊了整个滨河市,随后出现的几起案子,更是在滨河造成了极大的恐慌,老刑警刘岩,带你破解...
    沈念sama阅读 201,681评论 5 474
  • 序言:滨河连续发生了三起死亡事件,死亡现场离奇诡异,居然都是意外死亡,警方通过查阅死者的电脑和手机,发现死者居然都...
    沈念sama阅读 84,710评论 2 377
  • 文/潘晓璐 我一进店门,熙熙楼的掌柜王于贵愁眉苦脸地迎上来,“玉大人,你说我怎么就摊上这事。” “怎么了?”我有些...
    开封第一讲书人阅读 148,623评论 0 334
  • 文/不坏的土叔 我叫张陵,是天一观的道长。 经常有香客问我,道长,这世上最难降的妖魔是什么? 我笑而不...
    开封第一讲书人阅读 54,202评论 1 272
  • 正文 为了忘掉前任,我火速办了婚礼,结果婚礼上,老公的妹妹穿的比我还像新娘。我一直安慰自己,他们只是感情好,可当我...
    茶点故事阅读 63,232评论 5 363
  • 文/花漫 我一把揭开白布。 她就那样静静地躺着,像睡着了一般。 火红的嫁衣衬着肌肤如雪。 梳的纹丝不乱的头发上,一...
    开封第一讲书人阅读 48,368评论 1 281
  • 那天,我揣着相机与录音,去河边找鬼。 笑死,一个胖子当着我的面吹牛,可吹牛的内容都是我干的。 我是一名探鬼主播,决...
    沈念sama阅读 37,795评论 3 393
  • 文/苍兰香墨 我猛地睁开眼,长吁一口气:“原来是场噩梦啊……” “哼!你这毒妇竟也来了?” 一声冷哼从身侧响起,我...
    开封第一讲书人阅读 36,461评论 0 256
  • 序言:老挝万荣一对情侣失踪,失踪者是张志新(化名)和其女友刘颖,没想到半个月后,有当地人在树林里发现了一具尸体,经...
    沈念sama阅读 40,647评论 1 295
  • 正文 独居荒郊野岭守林人离奇死亡,尸身上长有42处带血的脓包…… 初始之章·张勋 以下内容为张勋视角 年9月15日...
    茶点故事阅读 35,476评论 2 317
  • 正文 我和宋清朗相恋三年,在试婚纱的时候发现自己被绿了。 大学时的朋友给我发了我未婚夫和他白月光在一起吃饭的照片。...
    茶点故事阅读 37,525评论 1 329
  • 序言:一个原本活蹦乱跳的男人离奇死亡,死状恐怖,灵堂内的尸体忽然破棺而出,到底是诈尸还是另有隐情,我是刑警宁泽,带...
    沈念sama阅读 33,226评论 3 318
  • 正文 年R本政府宣布,位于F岛的核电站,受9级特大地震影响,放射性物质发生泄漏。R本人自食恶果不足惜,却给世界环境...
    茶点故事阅读 38,785评论 3 303
  • 文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一处隐蔽的房顶上张望。 院中可真热闹,春花似锦、人声如沸。这庄子的主人今日做“春日...
    开封第一讲书人阅读 29,857评论 0 19
  • 文/苍兰香墨 我抬头看了看天上的太阳。三九已至,却和暖如春,着一层夹袄步出监牢的瞬间,已是汗流浃背。 一阵脚步声响...
    开封第一讲书人阅读 31,090评论 1 258
  • 我被黑心中介骗来泰国打工, 没想到刚下飞机就差点儿被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留,地道东北人。 一个月前我还...
    沈念sama阅读 42,647评论 2 348
  • 正文 我出身青楼,却偏偏与公主长得像,于是被迫代替她去往敌国和亲。 传闻我的和亲对象是个残疾皇子,可洞房花烛夜当晚...
    茶点故事阅读 42,215评论 2 341

推荐阅读更多精彩内容