This is a live mirror of the Perl 5 development currently hosted at https://github.com/perl/perl5
[inseparable changes from match from perl-5.003_97 to perl-5.003_97a]
[perl5.git] / lib / Benchmark.pm
index a19caff..13acf86 100644 (file)
 package Benchmark;
 
-# Purpose: benchmark running times of code.
-#
-#
-# Usage - to time code snippets and print results:
-#
-#      timethis($count, '...code...');
-#              
-# prints:
-#      timethis 100:  2 secs ( 0.23 usr  0.10 sys =  0.33 cpu)
-#
-#
-#      timethese($count, {
-#              Name1 => '...code1...',
-#              Name2 => '...code2...',
-#              ... });
-# prints:
-#      Benchmark: timing 100 iterations of Name1, Name2...
-#           Name1:  2 secs ( 0.50 usr  0.00 sys =  0.50 cpu)
-#           Name2:  1 secs ( 0.48 usr  0.00 sys =  0.48 cpu)
-#
-# The default display style will automatically add child process
-# values if non-zero.
-#
-#
-# Usage - to time sections of your own code:
-#
-#      use Benchmark;
-#      $t0 = new Benchmark;
-#      ... your code here ...
-#      $t1 = new Benchmark;
-#      $td = &timediff($t1, $t0);
-#      print "the code took:",timestr($td),"\n";
-#
-#      $t = &timeit($count, '...other code...')
-#      print "$count loops of other code took:",timestr($t),"\n";
-# 
-#
-# Data format:
-#       The data is stored as a list of values from the time and times
-#       functions: ($real, $user, $system, $children_user, $children_system)
-#      in seconds for the whole loop (not divided by the number of rounds).
-#              
-# Internals:
-#      The timing is done using time(3) and times(3).
-#              
-#      Code is executed in the callers package
-#
-#      Enable debugging by:  $Benchmark::debug = 1;
-#
-#      The time of the null loop (a loop with the same
-#      number of rounds but empty loop body) is substracted
-#      from the time of the real loop.
-#
-#      The null loop times are cached, the key being the
-#      number of rounds. The caching can be controlled using
-#      &clearcache($key); &clearallcache;
-#      &disablecache; &enablecache;
-#
-# Caveats:
-#
-#      The real time timing is done using time(2) and
-#      the granularity is therefore only one second.
-#
-#      Short tests may produce negative figures because perl
-#      can appear to take longer to execute the empty loop 
-#      than a short test: try timethis(100,'1');
-#
-#      The system time of the null loop might be slightly
-#      more than the system time of the loop with the actual
-#      code and therefore the difference might end up being < 0
-#
-#      More documentation is needed :-(
-#      Especially for styles and formats.
-#
-# Authors:     Jarkko Hietaniemi <Jarkko.Hietaniemi@hut.fi>
-#              Tim Bunce <Tim.Bunce@ig.co.uk>
-#
-#
-# Last updated:        Sept 8th 94 by Tim Bunce
-#
+=head1 NAME
 
+Benchmark - benchmark running times of code
+
+timethis - run a chunk of code several times
+
+timethese - run several chunks of code several times
+
+timeit - run a chunk of code and see how long it goes
+
+=head1 SYNOPSIS
+
+    timethis ($count, "code");
+
+    # Use Perl code in strings...
+    timethese($count, {
+       'Name1' => '...code1...',
+       'Name2' => '...code2...',
+    });
+
+    # ... or use subroutine references.
+    timethese($count, {
+       'Name1' => sub { ...code1... },
+       'Name2' => sub { ...code2... },
+    });
+
+    $t = timeit($count, '...other code...')
+    print "$count loops of other code took:",timestr($t),"\n";
+
+=head1 DESCRIPTION
+
+The Benchmark module encapsulates a number of routines to help you
+figure out how long it takes to execute some code.
+
+=head2 Methods
+
+=over 10
+
+=item new
+
+Returns the current time.   Example:
+
+    use Benchmark;
+    $t0 = new Benchmark;
+    # ... your code here ...
+    $t1 = new Benchmark;
+    $td = timediff($t1, $t0);
+    print "the code took:",timestr($td),"\n";
+
+=item debug
+
+Enables or disable debugging by setting the C<$Benchmark::Debug> flag:
+
+    debug Benchmark 1;
+    $t = timeit(10, ' 5 ** $Global ');
+    debug Benchmark 0;
+
+=back
+
+=head2 Standard Exports
+
+The following routines will be exported into your namespace
+if you use the Benchmark module:
+
+=over 10
+
+=item timeit(COUNT, CODE)
+
+Arguments: COUNT is the number of times to run the loop, and CODE is
+the code to run.  CODE may be either a code reference or a string to
+be eval'd; either way it will be run in the caller's package.
+
+Returns: a Benchmark object.
+
+=item timethis ( COUNT, CODE, [ TITLE, [ STYLE ]] )
+
+Time COUNT iterations of CODE. CODE may be a string to eval or a
+code reference; either way the CODE will run in the caller's package.
+Results will be printed to STDOUT as TITLE followed by the times.
+TITLE defaults to "timethis COUNT" if none is provided. STYLE
+determines the format of the output, as described for timestr() below.
+
+=item timethese ( COUNT, CODEHASHREF, [ STYLE ] )
+
+The CODEHASHREF is a reference to a hash containing names as keys
+and either a string to eval or a code reference for each value.
+For each (KEY, VALUE) pair in the CODEHASHREF, this routine will
+call
+
+       timethis(COUNT, VALUE, KEY, STYLE)
+
+=item timediff ( T1, T2 )
+
+Returns the difference between two Benchmark times as a Benchmark
+object suitable for passing to timestr().
+
+=item timestr ( TIMEDIFF, [ STYLE, [ FORMAT ]] )
+
+Returns a string that formats the times in the TIMEDIFF object in
+the requested STYLE. TIMEDIFF is expected to be a Benchmark object
+similar to that returned by timediff().
+
+STYLE can be any of 'all', 'noc', 'nop' or 'auto'. 'all' shows each
+of the 5 times available ('wallclock' time, user time, system time,
+user time of children, and system time of children). 'noc' shows all
+except the two children times. 'nop' shows only wallclock and the
+two children times. 'auto' (the default) will act as 'all' unless
+the children times are both zero, in which case it acts as 'noc'.
+
+FORMAT is the L<printf(3)>-style format specifier (without the
+leading '%') to use to print the times. It defaults to '5.2f'.
+
+=back
+
+=head2 Optional Exports
+
+The following routines will be exported into your namespace
+if you specifically ask that they be imported:
+
+=over 10
+
+=item clearcache ( COUNT )
+
+Clear the cached time for COUNT rounds of the null loop.
+
+=item clearallcache ( )
+
+Clear all cached times.
+
+=item disablecache ( )
+
+Disable caching of timings for the null loop. This will force Benchmark
+to recalculate these timings for each new piece of code timed.
+
+=item enablecache ( )
+
+Enable caching of timings for the null loop. The time taken for COUNT
+rounds of the null loop will be calculated only once for each
+different COUNT used.
+
+=back
+
+=head1 NOTES
+
+The data is stored as a list of values from the time and times
+functions:
+
+      ($real, $user, $system, $children_user, $children_system)
+
+in seconds for the whole loop (not divided by the number of rounds).
+
+The timing is done using time(3) and times(3).
+
+Code is executed in the caller's package.
+
+The time of the null loop (a loop with the same
+number of rounds but empty loop body) is subtracted
+from the time of the real loop.
+
+The null loop times are cached, the key being the
+number of rounds. The caching can be controlled using
+calls like these:
+
+    clearcache($key);
+    clearallcache();
+
+    disablecache();
+    enablecache();
+
+=head1 INHERITANCE
+
+Benchmark inherits from no other class, except of course
+for Exporter.
+
+=head1 CAVEATS
+
+Comparing eval'd strings with code references will give you
+inaccurate results: a code reference will show a slower
+execution time than the equivalent eval'd string.
+
+The real time timing is done using time(2) and
+the granularity is therefore only one second.
+
+Short tests may produce negative figures because perl
+can appear to take longer to execute the empty loop
+than a short test; try:
+
+    timethis(100,'1');
+
+The system time of the null loop might be slightly
+more than the system time of the loop with the actual
+code and therefore the difference might end up being E<lt> 0.
+
+=head1 AUTHORS
+
+Jarkko Hietaniemi <F<jhi@iki.fi>>, Tim Bunce <F<Tim.Bunce@ig.co.uk>>
+
+=head1 MODIFICATION HISTORY
+
+September 8th, 1994; by Tim Bunce.
+
+March 28th, 1997; by Hugo van der Sanden: added support for code
+references and the already documented 'debug' method; revamped
+documentation.
+
+=cut
+
+use Carp;
 use Exporter;
 @ISA=(Exporter);
 @EXPORT=qw(timeit timethis timethese timediff timestr);
@@ -101,72 +228,79 @@ sub init {
     &clearallcache;
 }
 
+sub debug { $debug = ($_[1] != 0); }
+
 sub clearcache    { delete $cache{$_[0]}; }
 sub clearallcache { %cache = (); }
 sub enablecache   { $cache = 1; }
 sub disablecache  { $cache = 0; }
 
-
 # --- Functions to process the 'time' data type
 
-sub new { my(@t)=(time, times); print "new=@t\n" if $debug; bless \@t; }
+sub new { my @t = (time, times); print "new=@t\n" if $debug; bless \@t; }
 
 sub cpu_p { my($r,$pu,$ps,$cu,$cs) = @{$_[0]}; $pu+$ps         ; }
 sub cpu_c { my($r,$pu,$ps,$cu,$cs) = @{$_[0]};         $cu+$cs ; }
 sub cpu_a { my($r,$pu,$ps,$cu,$cs) = @{$_[0]}; $pu+$ps+$cu+$cs ; }
 sub real  { my($r,$pu,$ps,$cu,$cs) = @{$_[0]}; $r              ; }
 
-sub timediff{
+sub timediff {
     my($a, $b) = @_;
-    my(@r);
-    for($i=0; $i < @$a; ++$i){
+    my @r;
+    for ($i=0; $i < @$a; ++$i) {
        push(@r, $a->[$i] - $b->[$i]);
     }
     bless \@r;
 }
 
-sub timestr{
+sub timestr {
     my($tr, $style, $f) = @_;
-    my(@t) = @$tr;
+    my @t = @$tr;
     warn "bad time value" unless @t==5;
     my($r, $pu, $ps, $cu, $cs) = @t;
     my($pt, $ct, $t) = ($tr->cpu_p, $tr->cpu_c, $tr->cpu_a);
-    $f = $defaultfmt unless $f;
+    $f = $defaultfmt unless defined $f;
     # format a time in the required style, other formats may be added here
-    $style = $defaultstyle unless $style;
-    $style = ($ct>0) ? 'all' : 'noc' if $style=~/^auto$/;
-    my($s) = "@t $style"; # default for unknown style
+    $style ||= $defaultstyle;
+    $style = ($ct>0) ? 'all' : 'noc' if $style eq 'auto';
+    my $s = "@t $style"; # default for unknown style
     $s=sprintf("%2d secs (%$f usr %$f sys + %$f cusr %$f csys = %$f cpu)",
-                           @t,$t) if $style =~ /^all$/;
+                           @t,$t) if $style eq 'all';
     $s=sprintf("%2d secs (%$f usr %$f sys = %$f cpu)",
-                           $r,$pu,$ps,$pt) if $style =~ /^noc$/;
+                           $r,$pu,$ps,$pt) if $style eq 'noc';
     $s=sprintf("%2d secs (%$f cusr %$f csys = %$f cpu)",
-                           $r,$cu,$cs,$ct) if $style =~ /^nop$/;
+                           $r,$cu,$cs,$ct) if $style eq 'nop';
     $s;
 }
-sub timedebug{
+
+sub timedebug {
     my($msg, $t) = @_;
-    print STDERR "$msg",timestr($t),"\n" if ($debug);
+    print STDERR "$msg",timestr($t),"\n" if $debug;
 }
 
-
 # --- Functions implementing low-level support for timing loops
 
 sub runloop {
     my($n, $c) = @_;
+
+    $n+=0; # force numeric now, so garbage won't creep into the eval
+    croak "negative loopcount $n" if $n<0;
+    confess "Usage: runloop(number, [string | coderef])" unless defined $c;
     my($t0, $t1, $td); # before, after, difference
 
     # find package of caller so we can execute code there
-    my ($curpack) = caller(0);
-    my ($i, $pack)= 0;
+    my($curpack) = caller(0);
+    my($i, $pack)= 0;
     while (($pack) = caller(++$i)) {
        last if $pack ne $curpack;
     }
 
-    my $subcode = "sub { package $pack; my(\$_i)=$n; while (\$_i--){$c;} }";
+    my $subcode = (ref $c eq 'CODE')
+       ? "sub { package $pack; my(\$_i)=$n; while (\$_i--){&\$c;} }"
+       : "sub { package $pack; my(\$_i)=$n; while (\$_i--){$c;} }";
     my $subref  = eval $subcode;
-    die "runloop unable to compile '$c': $@\ncode: $subcode\n" if $@;
-    print STDERR "runloop $n '$subcode'\n" if ($debug);
+    croak "runloop unable to compile '$c': $@\ncode: $subcode\n" if $@;
+    print STDERR "runloop $n '$subcode'\n" if $debug;
 
     $t0 = &new;
     &$subref;
@@ -184,9 +318,9 @@ sub timeit {
 
     printf STDERR "timeit $n $code\n" if $debug;
 
-    if ($cache && exists $cache{$n}){
+    if ($cache && exists $cache{$n}) {
        $wn = $cache{$n};
-    }else{
+    } else {
        $wn = &runloop($n, '');
        $cache{$n} = $wn;
     }
@@ -202,44 +336,38 @@ sub timeit {
     $wd;
 }
 
-
 # --- Functions implementing high-level time-then-print utilities
 
 sub timethis{
     my($n, $code, $title, $style) = @_;
-    my($t) = timeit($n, $code);
-    local($|) = 1;
-    $title = "timethis $n" unless $title;
-    $style = "" unless $style;
+    my $t = timeit($n, $code);
+    local $| = 1;
+    $title = "timethis $n" unless defined $title;
+    $style = "" unless defined $style;
     printf("%10s: ", $title);
     print timestr($t, $style),"\n";
+
     # A conservative warning to spot very silly tests.
     # Don't assume that your benchmark is ok simply because
     # you don't get this warning!
     print "            (warning: too few iterations for a reliable count)\n"
-       if (   $n < $min_count
+       if     $n < $min_count
            || ($t->real < 1 && $n < 1000)
-           || $t->cpu_a < $min_cpu);
+           || $t->cpu_a < $min_cpu;
     $t;
 }
 
-
 sub timethese{
     my($n, $alt, $style) = @_;
     die "usage: timethese(count, { 'Name1'=>'code1', ... }\n"
                unless ref $alt eq HASH;
-    my(@all);
-    my(@names) = sort keys %$alt;
-    $style = "" unless $style;
+    my @names = sort keys %$alt;
+    $style = "" unless defined $style;
     print "Benchmark: timing $n iterations of ",join(', ',@names),"...\n";
-    foreach(@names){
-       $t = timethis($n, $alt->{$_}, $_, $style);
-       push(@all, $t);
-    }
-    # we could produce a summary from @all here
+
+    # we could save the results in an array and produce a summary here
     # sum, min, max, avg etc etc
-    @all;
+    map timethis($n, $alt->{$_}, $_, $style), @names;
 }
 
-
 1;