[英]Measure execution time of arbitrary functions with C++14 lambda
Scott Meyer 的书“Effective Modern C++”中的第 24 条让我很兴奋。 他提到了编写 C++14 lambda 来记录任意函数调用所用时间的可能性。
我仍处于学习 C++14 功能的早期阶段。 我的尝试 (Main.cpp) 看起来像这样用于测量成员函数调用的时间:
#include <chrono>
#include <iostream>
auto measure = [](auto&& function, auto&&... parameters) -> decltype(function)
{
const std::chrono::steady_clock::time_point startTimePoint =
std::chrono::steady_clock::now();
const auto returnValue = std::forward<decltype(function)>(function)(
std::forward<decltype(parameters)>(parameters)...);
const std::chrono::steady_clock::time_point stopTimePoint =
std::chrono::steady_clock::now();
const std::chrono::duration<double> timeSpan = std::chrono::duration_cast<
std::chrono::duration<double>>(stopTimePoint - startTimePoint);
std::cout << "Computation took " << timeSpan.count()
<< " seconds." << std::endl;
return returnValue;
};
class Test
{
public:
int computation(double dummy)
{
std::cout << "Received " << dummy << ". Computing..." << std::endl;
return 123;
}
};
int main(int, char**)
{
Test instance;
using Function = int (Test::*)(double);
Function function = instance.computation;
int result = measure(function, 1.0);
std::cout << "Result: " << result << std::endl;
return 0;
}
我收到以下编译错误:
..\src\Main.cpp: In function 'int main(int, char**)':
..\src\Main.cpp:43:36: error: cannot convert 'int (Test::*)(double)' to 'int' in initialization
int result = measure(function, 1.0);
^
..\src\Main.cpp: In instantiation of '<lambda(auto:1&&, auto:2&& ...)> [with auto:1 = int (Test::*&)(double); auto:2 = {double}; decltype (function) = int (Test::*&)(double)]':
..\src\Main.cpp:43:36: required from here
..\src\Main.cpp:9:69: error: must use '.*' or '->*' to call pointer-to-member function in 'std::forward<int (Test::*&)(double)>((* & function)) (...)', e.g. '(... ->* std::forward<int (Test::*&)(double)>((* & function))) (...)'
const auto returnValue = std::forward<decltype(function)>(function)(
~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~^
std::forward<decltype(parameters)>(parameters)...);
~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
显然我做错了,但我不知道如何做对。 有谁能够帮助我? 非常感谢你!
有两种方法可以完成这项任务。
接受一个函数(或一个函数对象),返回一个修改后的函数,它做与原始函数相同的事情,加上测量时间。 返回的对象类型不能与接受的参数类型相同。 它必须是 lambda(或自定义类类型,但 lambda 更简单)。 调用返回的对象时执行实际测量。 使用语法示例:
result = measure(foo)(param1, param2); // variant 1 auto measured_foo = measure(foo); result = measured_foo(param1, param2); // variant 2
接受一个函数(或函数对象)及其参数,调用它并执行测量。 返回类型是原始函数的类型。 使用语法示例:
result = measure(foo, param1, param2);
您的measure
最接近第二个变体,唯一有问题的是声明。 这是正确的:
auto measure = [](auto&& function, auto&&... parameters) -> decltype(auto)
准确地说,这不是唯一错误的事情。 如果被测函数返回一个引用,返回类型将是错误的。 要解决此问题,请更换
const auto returnValue = ...
和
decltype(auto) returnValue = ...
在 lambda 的主体中
您的程序(但不是measure
本身)的另一件事是您尝试使用成员函数的方式。
Function function = instance.computation;
这是行不通的。 使用 lambda 或std::bind
创建绑定成员函数。 关于在 stackoverflow 上执行此操作的正确方法,有无数个问题(和很好的答案)。
现场演示(通过参考工作返回)。
如果您想要创建测量函数的第一种方法,方法如下:
auto measure = [](auto&& function) -> decltype(auto)
{
return [=](auto&&... parameters) mutable -> decltype(auto) {
const std::chrono::steady_clock::time_point startTimePoint =
std::chrono::steady_clock::now();
decltype(auto) result = function(std::forward<decltype(parameters)>(parameters)...);
const std::chrono::steady_clock::time_point stopTimePoint =
std::chrono::steady_clock::now();
const std::chrono::duration<double> timeSpan = std::chrono::duration_cast<
std::chrono::duration<double>>(stopTimePoint - startTimePoint);
std::cout << "Computation took " << timeSpan.count()
<< " seconds." << std::endl;
return result;
};
};
现场演示(通过参考返回)。
特别注意decltype(auto)
的宗教用途。 在第二个版本中也是mutable
的。
不知道你想在那里做什么,但如果这是你想做的,我在这里猜测我做了什么:
#include <chrono>
#include <iostream>
#include <functional>
auto measure = [](auto function, auto&&... parameters) -> decltype(function(parameters...))
{
const std::chrono::steady_clock::time_point startTimePoint =
std::chrono::steady_clock::now();
auto returnValue = function(parameters...);
const std::chrono::steady_clock::time_point stopTimePoint =
std::chrono::steady_clock::now();
const std::chrono::duration<double> timeSpan = std::chrono::duration_cast<
std::chrono::duration<double>>(stopTimePoint - startTimePoint);
std::cout << "Computation took " << timeSpan.count()
<< " seconds." << std::endl;
return returnValue;
};
class Test
{
public:
int computation(double dummy)
{
std::cout << "Received " << dummy << ". Computing..." << std::endl;
return 123;
}
};
int main(int, char**)
{
Test instance;
auto func = std::bind(&Test::computation, &instance, std::placeholders::_1);
int result = measure(func, 1.0);
std::cout << "Result: " << result << std::endl;
return 0;
}
如果您出于任何原因不喜欢使用成员函数的函数指针(请参阅此处),那么好的旧宏可以为您提供帮助。 有些人建议尽量减少宏的使用,但在这种情况下,我发现它更直观、更易读且更容易。 可以使用以下宏对任意函数(包括调用返回类型的类的公共成员函数)进行计时。
#define timefnrt(W, X, Z){\
time_t V = time(NULL);\
W = X;\
time_t Y = time(NULL);\
Z = difftime(Y, V);\
};
如果函数返回void
,则可以这样对此类函数进行计时:
#define timefnvoid(X, Z){\
time_t V = time(NULL);\
X;\
time_t Y = time(NULL);\
Z = difftime(Y, V);\
};
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