This is a live mirror of the Perl 5 development currently hosted at https://github.com/perl/perl5
B/Deparse.pm: Use mnemonics
[perl5.git] / lib / Benchmark.pm
index 40481f9..3eeba79 100644 (file)
@@ -1,32 +1,77 @@
 package Benchmark;
 
-=head1 NAME
-
-Benchmark - benchmark running times of code
+use strict;
 
-timethis - run a chunk of code several times
 
-timethese - run several chunks of code several times
+=head1 NAME
 
-timeit - run a chunk of code and see how long it goes
+Benchmark - benchmark running times of Perl code
 
 =head1 SYNOPSIS
 
+    use Benchmark qw(:all) ;
+
     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... },
+    });
+
+    # cmpthese can be used both ways as well
+    cmpthese($count, {
        'Name1' => '...code1...',
        'Name2' => '...code2...',
     });
 
+    cmpthese($count, {
+       'Name1' => sub { ...code1... },
+       'Name2' => sub { ...code2... },
+    });
+
+    # ...or in two stages
+    $results = timethese($count,
+        {
+           'Name1' => sub { ...code1... },
+           'Name2' => sub { ...code2... },
+        },
+       'none'
+    );
+    cmpthese( $results ) ;
+
     $t = timeit($count, '...other code...')
     print "$count loops of other code took:",timestr($t),"\n";
 
+    $t = countit($time, '...other code...')
+    $count = $t->iters ;
+    print "$count loops of other code took:",timestr($t),"\n";
+
+    # enable hires wallclock timing if possible
+    use Benchmark ':hireswallclock';
+
 =head1 DESCRIPTION
 
 The Benchmark module encapsulates a number of routines to help you
 figure out how long it takes to execute some code.
 
+timethis - run a chunk of code several times
+
+timethese - run several chunks of code several times
+
+cmpthese - print results of timethese as a comparison chart
+
+timeit - run a chunk of code and see how long it goes
+
+countit - see how many times a chunk of code runs in a given time
+
+
 =head2 Methods
 
 =over 10
@@ -36,47 +81,109 @@ figure out how long it takes to execute some code.
 Returns the current time.   Example:
 
     use Benchmark;
-    $t0 = new Benchmark;
+    $t0 = Benchmark->new;
     # ... your code here ...
-    $t1 = new Benchmark;
+    $t1 = Benchmark->new;
     $td = timediff($t1, $t0);
-    print "the code took:",timestr($dt),"\n";
+    print "the code took:",timestr($td),"\n";
 
 =item debug
 
 Enables or disable debugging by setting the C<$Benchmark::Debug> flag:
 
-    debug Benchmark 1; 
+    Benchmark->debug(1);
     $t = timeit(10, ' 5 ** $Global ');
-    debug Benchmark 0; 
+    Benchmark->debug(0);
+
+=item iters
+
+Returns the number of iterations.
 
 =back
 
 =head2 Standard Exports
 
-The following routines will be exported into your namespace 
+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 time to run the loop, and 
-the second is the code to run.  CODE may be a string containing the code,
-a reference to the function to run, or a reference to a hash containing 
-keys which are names and values which are more CODE specs.
+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.
+
+The COUNT can be zero or negative: this means the I<minimum number of
+CPU seconds> to run.  A zero signifies the default of 3 seconds.  For
+example to run at least for 10 seconds:
+
+       timethis(-10, $code)
+
+or to run two pieces of code tests for at least 3 seconds:
+
+       timethese(0, { test1 => '...', test2 => '...'})
+
+CPU seconds is, in UNIX terms, the user time plus the system time of
+the process itself, as opposed to the real (wallclock) time and the
+time spent by the child processes.  Less than 0.1 seconds is not
+accepted (-0.01 as the count, for example, will cause a fatal runtime
+exception).
+
+Note that the CPU seconds is the B<minimum> time: CPU scheduling and
+other operating system factors may complicate the attempt so that a
+little bit more time is spent.  The benchmark output will, however,
+also tell the number of C<$code> runs/second, which should be a more
+interesting number than the actually spent seconds.
+
+Returns a Benchmark object.
+
+=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)
+
+The routines are called in string comparison order of KEY.
+
+The COUNT can be zero or negative, see timethis().
 
-Side-effects: prints out noise to standard out.
+Returns a hash reference of Benchmark objects, keyed by name.
 
-Returns: a Benchmark object.  
+=item timediff ( T1, T2 )
 
-=item timethis
+Returns the difference between two Benchmark times as a Benchmark
+object suitable for passing to timestr().
 
-=item timethese
+=item timestr ( TIMEDIFF, [ STYLE, [ FORMAT ] ] )
 
-=item timediff
+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().
 
-=item timestr
+STYLE can be any of 'all', 'none', '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'.
+'none' prevents output.
+
+FORMAT is the L<printf(3)>-style format specifier (without the
+leading '%') to use to print the times. It defaults to '5.2f'.
 
 =back
 
@@ -87,22 +194,150 @@ if you specifically ask that they be imported:
 
 =over 10
 
-clearcache
+=item clearcache ( COUNT )
+
+Clear the cached time for COUNT rounds of the null loop.
+
+=item clearallcache ( )
+
+Clear all cached times.
+
+=item cmpthese ( COUNT, CODEHASHREF, [ STYLE ] )
+
+=item cmpthese ( RESULTSHASHREF, [ STYLE ] )
+
+Optionally calls timethese(), then outputs comparison chart.  This:
+
+    cmpthese( -1, { a => "++\$i", b => "\$i *= 2" } ) ;
+
+outputs a chart like:
+
+           Rate    b    a
+    b 2831802/s   -- -61%
+    a 7208959/s 155%   --
+
+This chart is sorted from slowest to fastest, and shows the percent speed
+difference between each pair of tests.
+
+C<cmpthese> can also be passed the data structure that timethese() returns:
+
+    $results = timethese( -1,
+        { a => "++\$i", b => "\$i *= 2" } ) ;
+    cmpthese( $results );
+
+in case you want to see both sets of results.
+If the first argument is an unblessed hash reference,
+that is RESULTSHASHREF; otherwise that is COUNT.
+
+Returns a reference to an ARRAY of rows, each row is an ARRAY of cells from the
+above chart, including labels. This:
 
-clearallcache
+    my $rows = cmpthese( -1,
+        { a => '++$i', b => '$i *= 2' }, "none" );
 
-disablecache
+returns a data structure like:
 
-enablecache
+    [
+        [ '',       'Rate',   'b',    'a' ],
+        [ 'b', '2885232/s',  '--', '-59%' ],
+        [ 'a', '7099126/s', '146%',  '--' ],
+    ]
+
+B<NOTE>: This result value differs from previous versions, which returned
+the C<timethese()> result structure.  If you want that, just use the two
+statement C<timethese>...C<cmpthese> idiom shown above.
+
+Incidentally, note the variance in the result values between the two examples;
+this is typical of benchmarking.  If this were a real benchmark, you would
+probably want to run a lot more iterations.
+
+=item countit(TIME, CODE)
+
+Arguments: TIME is the minimum length of time to run CODE for, 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.
+
+TIME is I<not> negative.  countit() will run the loop many times to
+calculate the speed of CODE before running it for TIME.  The actual
+time run for will usually be greater than TIME due to system clock
+resolution, so it's best to look at the number of iterations divided
+by the times that you are concerned with, not just the iterations.
+
+Returns: a Benchmark object.
+
+=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.
+
+=item timesum ( T1, T2 )
+
+Returns the sum of two Benchmark times as a Benchmark object suitable
+for passing to timestr().
 
 =back
 
+=head2 :hireswallclock
+
+If the Time::HiRes module has been installed, you can specify the
+special tag C<:hireswallclock> for Benchmark (if Time::HiRes is not
+available, the tag will be silently ignored).  This tag will cause the
+wallclock time to be measured in microseconds, instead of integer
+seconds.  Note though that the speed computations are still conducted
+in CPU time, not wallclock time.
+
+=head1 Benchmark Object
+
+Many of the functions in this module return a Benchmark object,
+or in the case of C<timethese()>, a reference to a hash, the values of
+which are Benchmark objects.  This is useful if you want to store or
+further process results from Benchmark functions.
+
+Internally the Benchmark object holds timing values,
+described in L</"NOTES"> below.
+The following methods can be used to access them:
+
+=over 4
+
+=item cpu_p
+
+Total CPU (User + System) of the main (parent) process.
+
+=item cpu_c
+
+Total CPU (User + System) of any children processes.
+
+=item cpu_a
+
+Total CPU of parent and any children processes.
+
+=item real
+
+Real elapsed time "wallclock seconds".
+
+=item iters
+
+Number of iterations run.
+
+=back
+
+The following illustrates use of the Benchmark object:
+
+    $result = timethis(100000, sub { ... });
+    print "total CPU = ", $result->cpu_a, "\n";
+
 =head1 NOTES
 
 The data is stored as a list of values from the time and times
-functions: 
+functions:
 
-      ($real, $user, $system, $children_user, $children_system)
+      ($real, $user, $system, $children_user, $children_system, $iters)
 
 in seconds for the whole loop (not divided by the number of rounds).
 
@@ -110,252 +345,414 @@ The timing is done using time(3) and times(3).
 
 Code is executed in the caller's 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 subtracted
 from the time of the real loop.
 
-The null loop times are cached, the key being the
+The null loop times can be cached, the key being the
 number of rounds. The caching can be controlled using
 calls like these:
 
-    clearcache($key); 
+    clearcache($key);
     clearallcache();
 
-    disablecache(); 
+    disablecache();
     enablecache();
 
+Caching is off by default, as it can (usually slightly) decrease
+accuracy and does not usually noticeably affect runtimes.
+
+=head1 EXAMPLES
+
+For example,
+
+    use Benchmark qw( cmpthese ) ;
+    $x = 3;
+    cmpthese( -5, {
+        a => sub{$x*$x},
+        b => sub{$x**2},
+    } );
+
+outputs something like this:
+
+   Benchmark: running a, b, each for at least 5 CPU seconds...
+          Rate    b    a
+   b 1559428/s   -- -62%
+   a 4152037/s 166%   --
+
+
+while
+
+    use Benchmark qw( timethese cmpthese ) ;
+    $x = 3;
+    $r = timethese( -5, {
+        a => sub{$x*$x},
+        b => sub{$x**2},
+    } );
+    cmpthese $r;
+
+outputs something like this:
+
+    Benchmark: running a, b, each for at least 5 CPU seconds...
+             a: 10 wallclock secs ( 5.14 usr +  0.13 sys =  5.27 CPU) @ 3835055.60/s (n=20210743)
+             b:  5 wallclock secs ( 5.41 usr +  0.00 sys =  5.41 CPU) @ 1574944.92/s (n=8520452)
+           Rate    b    a
+    b 1574945/s   -- -59%
+    a 3835056/s 144%   --
+
+
 =head1 INHERITANCE
 
 Benchmark inherits from no other class, except of course
-for Exporter.
+from Exporter.
 
 =head1 CAVEATS
 
+Comparing eval'd strings with code references will give you
+inaccurate results: a code reference will show a slightly 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: 
+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.
+code and therefore the difference might end up being E<lt> 0.
+
+=head1 SEE ALSO
 
-More documentation is needed :-( especially for styles and formats.
+L<Devel::NYTProf> - a Perl code profiler
 
 =head1 AUTHORS
 
-Jarkko Hietaniemi <Jarkko.Hietaniemi@hut.fi>,
-Tim Bunce <Tim.Bunce@ig.co.uk>
+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.
+
+April 04-07th, 1997: by Jarkko Hietaniemi, added the run-for-some-time
+functionality.
+
+September, 1999; by Barrie Slaymaker: math fixes and accuracy and
+efficiency tweaks.  Added cmpthese().  A result is now returned from
+timethese().  Exposed countit() (was runfor()).
+
+December, 2001; by Nicholas Clark: make timestr() recognise the style 'none'
+and return an empty string. If cmpthese is calling timethese, make it pass the
+style in. (so that 'none' will suppress output). Make sub new dump its
+debugging output to STDERR, to be consistent with everything else.
+All bugs found while writing a regression test.
+
+September, 2002; by Jarkko Hietaniemi: add ':hireswallclock' special tag.
+
+February, 2004; by Chia-liang Kao: make cmpthese and timestr use time
+statistics for children instead of parent when the style is 'nop'.
+
+November, 2007; by Christophe Grosjean: make cmpthese and timestr compute
+time consistently with style argument, default is 'all' not 'noc' any more.
+
 =cut
 
-# 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>
-#
+# evaluate something in a clean lexical environment
+sub _doeval { no strict;  eval shift }
+
 #
-# Last updated:        Sept 8th 94 by Tim Bunce
+# put any lexicals at file scope AFTER here
 #
 
+use Carp;
 use Exporter;
-@ISA=(Exporter);
+
+our(@ISA, @EXPORT, @EXPORT_OK, %EXPORT_TAGS, $VERSION);
+
+@ISA=qw(Exporter);
 @EXPORT=qw(timeit timethis timethese timediff timestr);
-@EXPORT_OK=qw(clearcache clearallcache disablecache enablecache);
+@EXPORT_OK=qw(timesum cmpthese countit
+             clearcache clearallcache disablecache enablecache);
+%EXPORT_TAGS=( all => [ @EXPORT, @EXPORT_OK ] ) ;
+
+$VERSION = 1.23;
+
+# --- ':hireswallclock' special handling
 
-&init;
+my $hirestime;
+
+sub mytime () { time }
+
+init();
+
+sub BEGIN {
+    if (eval 'require Time::HiRes') {
+       import Time::HiRes qw(time);
+       $hirestime = \&Time::HiRes::time;
+    }
+}
+
+sub import {
+    my $class = shift;
+    if (grep { $_ eq ":hireswallclock" } @_) {
+       @_ = grep { $_ ne ":hireswallclock" } @_;
+       local $^W=0;
+       *mytime = $hirestime if defined $hirestime;
+    }
+    Benchmark->export_to_level(1, $class, @_);
+}
+
+our($Debug, $Min_Count, $Min_CPU, $Default_Format, $Default_Style,
+    %_Usage, %Cache, $Do_Cache);
 
 sub init {
-    $debug = 0;
-    $min_count = 4;
-    $min_cpu   = 0.4;
-    $defaultfmt = '5.2f';
-    $defaultstyle = 'auto';
+    $Debug = 0;
+    $Min_Count = 4;
+    $Min_CPU   = 0.4;
+    $Default_Format = '5.2f';
+    $Default_Style = 'auto';
     # The cache can cause a slight loss of sys time accuracy. If a
     # user does many tests (>10) with *very* large counts (>10000)
     # or works on a very slow machine the cache may be useful.
-    &disablecache;
-    &clearallcache;
+    disablecache();
+    clearallcache();
 }
 
-sub clearcache    { delete $cache{$_[0]}; }
-sub clearallcache { %cache = (); }
-sub enablecache   { $cache = 1; }
-sub disablecache  { $cache = 0; }
+sub debug { $Debug = ($_[1] != 0); }
+
+sub usage {
+    my $calling_sub = (caller(1))[3];
+    $calling_sub =~ s/^Benchmark:://;
+    return $_Usage{$calling_sub} || '';
+}
+
+# The cache needs two branches: 's' for strings and 'c' for code.  The
+# empty loop is different in these two cases.
+
+$_Usage{clearcache} = <<'USAGE';
+usage: clearcache($count);
+USAGE
+
+sub clearcache    {
+    die usage unless @_ == 1;
+    delete $Cache{"$_[0]c"}; delete $Cache{"$_[0]s"};
+}
+
+$_Usage{clearallcache} = <<'USAGE';
+usage: clearallcache();
+USAGE
+
+sub clearallcache {
+    die usage if @_;
+    %Cache = ();
+}
+
+$_Usage{enablecache} = <<'USAGE';
+usage: enablecache();
+USAGE
+
+sub enablecache   {
+    die usage if @_;
+    $Do_Cache = 1;
+}
+
+$_Usage{disablecache} = <<'USAGE';
+usage: disablecache();
+USAGE
+
+sub disablecache  {
+    die usage if @_;
+    $Do_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 = (mytime, times, @_ == 2 ? $_[1] : 0);
+         print STDERR "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 iters { $_[0]->[5] ; }
+
+# return the sum of various times: which ones depending on $style
 
-sub timediff{
+sub elapsed {
+    my ($self, $style) = @_;
+    $style = "" unless defined $style;
+
+    return $self->cpu_c if $style eq 'nop';
+    return $self->cpu_p if $style eq 'noc';
+    return $self->cpu_a;
+}
+
+
+$_Usage{timediff} = <<'USAGE';
+usage: $result_diff = timediff($result1, $result2);
+USAGE
+
+sub timediff {
     my($a, $b) = @_;
-    my(@r);
-    for($i=0; $i < @$a; ++$i){
+
+    die usage unless ref $a and ref $b;
+
+    my @r;
+    for (my $i=0; $i < @$a; ++$i) {
        push(@r, $a->[$i] - $b->[$i]);
     }
+    #die "Bad timediff(): ($r[1] + $r[2]) <= 0 (@$a[1,2]|@$b[1,2])\n"
+    #        if ($r[1] + $r[2]) < 0;
+    bless \@r;
+}
+
+$_Usage{timesum} = <<'USAGE';
+usage: $sum = timesum($result1, $result2);
+USAGE
+
+sub timesum {
+    my($a, $b) = @_;
+
+    die usage unless ref $a and ref $b;
+
+    my @r;
+    for (my $i=0; $i < @$a; ++$i) {
+       push(@r, $a->[$i] + $b->[$i]);
+    }
     bless \@r;
 }
 
-sub timestr{
+
+$_Usage{timestr} = <<'USAGE';
+usage: $formatted_result = timestr($result1);
+USAGE
+
+sub timestr {
     my($tr, $style, $f) = @_;
-    my(@t) = @$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;
+
+    die usage unless ref $tr;
+
+    my @t = @$tr;
+    warn "bad time value (@t)" unless @t==6;
+    my($r, $pu, $ps, $cu, $cs, $n) = @t;
+    my($pt, $ct, $tt) = ($tr->cpu_p, $tr->cpu_c, $tr->cpu_a);
+    $f = $Default_Format 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
-    $s=sprintf("%2d secs (%$f usr %$f sys + %$f cusr %$f csys = %$f cpu)",
-                           @t,$t) if $style =~ /^all$/;
-    $s=sprintf("%2d secs (%$f usr %$f sys = %$f cpu)",
-                           $r,$pu,$ps,$pt) if $style =~ /^noc$/;
-    $s=sprintf("%2d secs (%$f cusr %$f csys = %$f cpu)",
-                           $r,$cu,$cs,$ct) if $style =~ /^nop$/;
+    $style ||= $Default_Style;
+    return '' if $style eq 'none';
+    $style = ($ct>0) ? 'all' : 'noc' if $style eq 'auto';
+    my $s = "@t $style"; # default for unknown style
+    my $w = $hirestime ? "%2g" : "%2d";
+    $s = sprintf("$w wallclock secs (%$f usr %$f sys + %$f cusr %$f csys = %$f CPU)",
+                           $r,$pu,$ps,$cu,$cs,$tt) if $style eq 'all';
+    $s = sprintf("$w wallclock secs (%$f usr + %$f sys = %$f CPU)",
+                           $r,$pu,$ps,$pt) if $style eq 'noc';
+    $s = sprintf("$w wallclock secs (%$f cusr + %$f csys = %$f CPU)",
+                           $r,$cu,$cs,$ct) if $style eq 'nop';
+    my $elapsed = $tr->elapsed($style);
+    $s .= sprintf(" @ %$f/s (n=$n)",$n/($elapsed)) if $n && $elapsed;
     $s;
 }
-sub timedebug{
+
+sub timedebug {
     my($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
 
+$_Usage{runloop} = <<'USAGE';
+usage: runloop($number, [$string | $coderef])
+USAGE
+
 sub runloop {
     my($n, $c) = @_;
+
+    $n+=0; # force numeric now, so garbage won't creep into the eval
+    croak "negative loopcount $n" if $n<0;
+    confess usage 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 $subref  = eval $subcode;
-    die "runloop unable to compile '$c': $@\ncode: $subcode\n" if $@;
-    print STDERR "runloop $n '$subcode'\n" if ($debug);
-
-    $t0 = &new;
-    &$subref;
-    $t1 = &new;
+    my ($subcode, $subref);
+    if (ref $c eq 'CODE') {
+       $subcode = "sub { for (1 .. $n) { local \$_; package $pack; &\$c; } }";
+        $subref  = eval $subcode;
+    }
+    else {
+       $subcode = "sub { for (1 .. $n) { local \$_; package $pack; $c;} }";
+        $subref  = _doeval($subcode);
+    }
+    croak "runloop unable to compile '$c': $@\ncode: $subcode\n" if $@;
+    print STDERR "runloop $n '$subcode'\n" if $Debug;
+
+    # Wait for the user timer to tick.  This makes the error range more like
+    # -0.01, +0.  If we don't wait, then it's more like -0.01, +0.01.  This
+    # may not seem important, but it significantly reduces the chances of
+    # getting a too low initial $n in the initial, 'find the minimum' loop
+    # in &countit.  This, in turn, can reduce the number of calls to
+    # &runloop a lot, and thus reduce additive errors.
+    #
+    # Note that its possible for the act of reading the system clock to
+    # burn lots of system CPU while we burn very little user clock in the
+    # busy loop, which can cause the loop to run for a very long wall time.
+    # So gradually ramp up the duration of the loop. See RT #122003
+    #
+    my $tbase = Benchmark->new(0)->[1];
+    my $limit = 1;
+    while ( ( $t0 = Benchmark->new(0) )->[1] == $tbase ) {
+        for (my $i=0; $i < $limit; $i++) { my $x = $i / 1.5 } # burn user CPU
+        $limit *= 1.1;
+    }
+    $subref->();
+    $t1 = Benchmark->new($n);
     $td = &timediff($t1, $t0);
-
     timedebug("runloop:",$td);
     $td;
 }
 
+$_Usage{timeit} = <<'USAGE';
+usage: $result = timeit($count, 'code' );        or
+       $result = timeit($count, sub { code } );
+USAGE
 
 sub timeit {
     my($n, $code) = @_;
     my($wn, $wc, $wd);
 
-    printf STDERR "timeit $n $code\n" if $debug;
-
-    if ($cache && exists $cache{$n}){
-       $wn = $cache{$n};
-    }else{
-       $wn = &runloop($n, '');
-       $cache{$n} = $wn;
+    die usage unless defined $code and
+                     (!ref $code or ref $code eq 'CODE');
+
+    printf STDERR "timeit $n $code\n" if $Debug;
+    my $cache_key = $n . ( ref( $code ) ? 'c' : 's' );
+    if ($Do_Cache && exists $Cache{$cache_key} ) {
+       $wn = $Cache{$cache_key};
+    } else {
+       $wn = &runloop($n, ref( $code ) ? sub { } : '' );
+       # Can't let our baseline have any iterations, or they get subtracted
+       # out of the result.
+       $wn->[5] = 0;
+       $Cache{$cache_key} = $wn;
     }
 
     $wc = &runloop($n, $code);
 
     $wd = timediff($wc, $wn);
-
     timedebug("timeit: ",$wc);
     timedebug("      - ",$wn);
     timedebug("      = ",$wd);
@@ -364,42 +761,362 @@ sub timeit {
 }
 
 
+my $default_for = 3;
+my $min_for     = 0.1;
+
+
+$_Usage{countit} = <<'USAGE';
+usage: $result = countit($time, 'code' );        or
+       $result = countit($time, sub { code } );
+USAGE
+
+sub countit {
+    my ( $tmax, $code ) = @_;
+
+    die usage unless @_;
+
+    if ( not defined $tmax or $tmax == 0 ) {
+       $tmax = $default_for;
+    } elsif ( $tmax < 0 ) {
+       $tmax = -$tmax;
+    }
+
+    die "countit($tmax, ...): timelimit cannot be less than $min_for.\n"
+       if $tmax < $min_for;
+
+    my ($n, $tc);
+
+    # First find the minimum $n that gives a significant timing.
+    my $zeros=0;
+    for ($n = 1; ; $n *= 2 ) {
+       my $t0 = Benchmark->new(0);
+       my $td = timeit($n, $code);
+       my $t1 = Benchmark->new(0);
+       $tc = $td->[1] + $td->[2];
+       if ( $tc <= 0 and $n > 1024 ) {
+           my $d = timediff($t1, $t0);
+           # note that $d is the total CPU time taken to call timeit(),
+           # while $tc is the difference in CPU secs between the empty run
+           # and the code run. If the code is trivial, its possible
+           # for $d to get large while $tc is still zero (or slightly
+           # negative). Bail out once timeit() starts taking more than a
+           # few seconds without noticeable difference.
+           if ($d->[1] + $d->[2] > 8
+               || ++$zeros > 16)
+           {
+               die "Timing is consistently zero in estimation loop, cannot benchmark. N=$n\n";
+            }
+       } else {
+           $zeros = 0;
+       }
+       last if $tc > 0.1;
+    }
+
+    my $nmin = $n;
+
+    # Get $n high enough that we can guess the final $n with some accuracy.
+    my $tpra = 0.1 * $tmax; # Target/time practice.
+    while ( $tc < $tpra ) {
+       # The 5% fudge is to keep us from iterating again all
+       # that often (this speeds overall responsiveness when $tmax is big
+       # and we guess a little low).  This does not noticeably affect
+       # accuracy since we're not counting these times.
+       $n = int( $tpra * 1.05 * $n / $tc ); # Linear approximation.
+       my $td = timeit($n, $code);
+       my $new_tc = $td->[1] + $td->[2];
+        # Make sure we are making progress.
+        $tc = $new_tc > 1.2 * $tc ? $new_tc : 1.2 * $tc;
+    }
+
+    # Now, do the 'for real' timing(s), repeating until we exceed
+    # the max.
+    my $ntot  = 0;
+    my $rtot  = 0;
+    my $utot  = 0.0;
+    my $stot  = 0.0;
+    my $cutot = 0.0;
+    my $cstot = 0.0;
+    my $ttot  = 0.0;
+
+    # The 5% fudge is because $n is often a few % low even for routines
+    # with stable times and avoiding extra timeit()s is nice for
+    # accuracy's sake.
+    $n = int( $n * ( 1.05 * $tmax / $tc ) );
+    $zeros=0;
+    while () {
+       my $td = timeit($n, $code);
+       $ntot  += $n;
+       $rtot  += $td->[0];
+       $utot  += $td->[1];
+       $stot  += $td->[2];
+       $cutot += $td->[3];
+       $cstot += $td->[4];
+       $ttot = $utot + $stot;
+       last if $ttot >= $tmax;
+       if ( $ttot <= 0 ) {
+           ++$zeros > 16
+               and die "Timing is consistently zero, cannot benchmark. N=$n\n";
+       } else {
+           $zeros = 0;
+       }
+        $ttot = 0.01 if $ttot < 0.01;
+       my $r = $tmax / $ttot - 1; # Linear approximation.
+       $n = int( $r * $ntot );
+       $n = $nmin if $n < $nmin;
+    }
+
+    return bless [ $rtot, $utot, $stot, $cutot, $cstot, $ntot ];
+}
+
 # --- Functions implementing high-level time-then-print utilities
 
+sub n_to_for {
+    my $n = shift;
+    return $n == 0 ? $default_for : $n < 0 ? -$n : undef;
+}
+
+$_Usage{timethis} = <<'USAGE';
+usage: $result = timethis($time, 'code' );        or
+       $result = timethis($time, sub { code } );
+USAGE
+
 sub timethis{
     my($n, $code, $title, $style) = @_;
-    my($t) = timeit($n, $code);
-    local($|) = 1;
-    $title = "timethis $n" unless $title;
-    $style = "" unless $style;
-    printf("%10s: ", $title);
-    print timestr($t, $style),"\n";
+    my($t, $forn);
+
+    die usage unless defined $code and
+                     (!ref $code or ref $code eq 'CODE');
+
+    if ( $n > 0 ) {
+       croak "non-integer loopcount $n, stopped" if int($n)<$n;
+       $t = timeit($n, $code);
+       $title = "timethis $n" unless defined $title;
+    } else {
+       my $fort  = n_to_for( $n );
+       $t     = countit( $fort, $code );
+       $title = "timethis for $fort" unless defined $title;
+       $forn  = $t->[-1];
+    }
+    local $| = 1;
+    $style = "" unless defined $style;
+    printf("%10s: ", $title) unless $style eq 'none';
+    print timestr($t, $style, $Default_Format),"\n" unless $style eq 'none';
+
+    $n = $forn if defined $forn;
+
+    if ($t->elapsed($style) < 0) {
+        # due to clock granularity and variable CPU speed and load,
+        # on quick code with a small number of loops, it's possible for
+        # the empty loop to appear to take longer than the real loop
+        # (e.g. 1 tick versus 0 ticks). This leads to a negative elapsed
+        # time. In this case, floor it at zero, to stop bizarre results.
+        print "            (warning: too few iterations for a reliable count)\n";
+        $t->[$_] = 0 for 1..4;
+    }
+
     # 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;
 }
 
 
+$_Usage{timethese} = <<'USAGE';
+usage: timethese($count, { Name1 => 'code1', ... });        or
+       timethese($count, { Name1 => sub { code1 }, ... });
+USAGE
+
 sub timethese{
     my($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;
-    print "Benchmark: timing $n iterations of ",join(', ',@names),"...\n";
-    foreach(@names){
-       $t = timethis($n, $alt->{$_}, $_, $style);
-       push(@all, $t);
+    die usage unless ref $alt eq 'HASH';
+
+    my @names = sort keys %$alt;
+    $style = "" unless defined $style;
+    print "Benchmark: " unless $style eq 'none';
+    if ( $n > 0 ) {
+       croak "non-integer loopcount $n, stopped" if int($n)<$n;
+       print "timing $n iterations of" unless $style eq 'none';
+    } else {
+       print "running" unless $style eq 'none';
     }
-    # we could produce a summary from @all here
+    print " ", join(', ',@names) unless $style eq 'none';
+    unless ( $n > 0 ) {
+       my $for = n_to_for( $n );
+       print ", each" if $n > 1 && $style ne 'none';
+       print " for at least $for CPU seconds" unless $style eq 'none';
+    }
+    print "...\n" unless $style eq 'none';
+
+    # we could save the results in an array and produce a summary here
     # sum, min, max, avg etc etc
-    @all;
+    my %results;
+    foreach my $name (@names) {
+        $results{$name} = timethis ($n, $alt -> {$name}, $name, $style);
+    }
+
+    return \%results;
+}
+
+
+$_Usage{cmpthese} = <<'USAGE';
+usage: cmpthese($count, { Name1 => 'code1', ... });        or
+       cmpthese($count, { Name1 => sub { code1 }, ... });  or
+       cmpthese($result, $style);
+USAGE
+
+sub cmpthese{
+    my ($results, $style);
+
+    # $count can be a blessed object.
+    if ( ref $_[0] eq 'HASH' ) {
+        ($results, $style) = @_;
+    }
+    else {
+        my($count, $code) = @_[0,1];
+        $style = $_[2] if defined $_[2];
+
+        die usage unless ref $code eq 'HASH';
+
+        $results = timethese($count, $code, ($style || "none"));
+    }
+
+    $style = "" unless defined $style;
+
+    # Flatten in to an array of arrays with the name as the first field
+    my @vals = map{ [ $_, @{$results->{$_}} ] } keys %$results;
+
+    for (@vals) {
+        # recreate the pre-flattened Benchmark object
+        my $tmp_bm = bless [ @{$_}[1..$#$_] ];
+       my $elapsed = $tmp_bm->elapsed($style);
+       # The epsilon fudge here is to prevent div by 0.  Since clock
+       # resolutions are much larger, it's below the noise floor.
+       my $rate = $_->[6]/(($elapsed)+0.000000000000001);
+       $_->[7] = $rate;
+    }
+
+    # Sort by rate
+    @vals = sort { $a->[7] <=> $b->[7] } @vals;
+
+    # If more than half of the rates are greater than one...
+    my $display_as_rate = @vals ? ($vals[$#vals>>1]->[7] > 1) : 0;
+
+    my @rows;
+    my @col_widths;
+
+    my @top_row = (
+        '',
+       $display_as_rate ? 'Rate' : 's/iter',
+       map { $_->[0] } @vals
+    );
+
+    push @rows, \@top_row;
+    @col_widths = map { length( $_ ) } @top_row;
+
+    # Build the data rows
+    # We leave the last column in even though it never has any data.  Perhaps
+    # it should go away.  Also, perhaps a style for a single column of
+    # percentages might be nice.
+    for my $row_val ( @vals ) {
+       my @row;
+
+        # Column 0 = test name
+       push @row, $row_val->[0];
+       $col_widths[0] = length( $row_val->[0] )
+           if length( $row_val->[0] ) > $col_widths[0];
+
+        # Column 1 = performance
+       my $row_rate = $row_val->[7];
+
+       # We assume that we'll never get a 0 rate.
+       my $rate = $display_as_rate ? $row_rate : 1 / $row_rate;
+
+       # Only give a few decimal places before switching to sci. notation,
+       # since the results aren't usually that accurate anyway.
+       my $format =
+          $rate >= 100 ?
+              "%0.0f" :
+          $rate >= 10 ?
+              "%0.1f" :
+          $rate >= 1 ?
+              "%0.2f" :
+          $rate >= 0.1 ?
+              "%0.3f" :
+              "%0.2e";
+
+       $format .= "/s"
+           if $display_as_rate;
+
+       my $formatted_rate = sprintf( $format, $rate );
+       push @row, $formatted_rate;
+       $col_widths[1] = length( $formatted_rate )
+           if length( $formatted_rate ) > $col_widths[1];
+
+        # Columns 2..N = performance ratios
+       my $skip_rest = 0;
+       for ( my $col_num = 0 ; $col_num < @vals ; ++$col_num ) {
+           my $col_val = $vals[$col_num];
+           my $out;
+           if ( $skip_rest ) {
+               $out = '';
+           }
+           elsif ( $col_val->[0] eq $row_val->[0] ) {
+               $out = "--";
+               # $skip_rest = 1;
+           }
+           else {
+               my $col_rate = $col_val->[7];
+               $out = sprintf( "%.0f%%", 100*$row_rate/$col_rate - 100 );
+           }
+           push @row, $out;
+           $col_widths[$col_num+2] = length( $out )
+               if length( $out ) > $col_widths[$col_num+2];
+
+           # A little weirdness to set the first column width properly
+           $col_widths[$col_num+2] = length( $col_val->[0] )
+               if length( $col_val->[0] ) > $col_widths[$col_num+2];
+       }
+       push @rows, \@row;
+    }
+
+    return \@rows if $style eq "none";
+
+    # Equalize column widths in the chart as much as possible without
+    # exceeding 80 characters.  This does not use or affect cols 0 or 1.
+    my @sorted_width_refs =
+       sort { $$a <=> $$b } map { \$_ } @col_widths[2..$#col_widths];
+    my $max_width = ${$sorted_width_refs[-1]};
+
+    my $total = @col_widths - 1 ;
+    for ( @col_widths ) { $total += $_ }
+
+    STRETCHER:
+    while ( $total < 80 ) {
+       my $min_width = ${$sorted_width_refs[0]};
+       last
+          if $min_width == $max_width;
+       for ( @sorted_width_refs ) {
+           last
+               if $$_ > $min_width;
+           ++$$_;
+           ++$total;
+           last STRETCHER
+               if $total >= 80;
+       }
+    }
+
+    # Dump the output
+    my $format = join( ' ', map { "%${_}s" } @col_widths ) . "\n";
+    substr( $format, 1, 0 ) = '-';
+    for ( @rows ) {
+       printf $format, @$_;
+    }
+
+    return \@rows ;
 }