使用脚本或函数测试性能

以下示例演示如何创建并运行基于脚本或函数的性能测试，使用四种不同方法计算向量预分配耗用的时间。

编写性能测试

在当前文件夹中名为 preallocationTest.m 的文件中创建一个性能测试。在此示例中，您可以选择使用以下基于脚本的测试或基于函数的测试。此示例中的输出适用于基于函数的测试。如果您使用基于脚本的测试，则测试名称会有所不同。

基于脚本的性能测试基于函数的性能测试
vectorSize = 1e7;

%% Ones Function
x = ones(1,vectorSize);

%% Indexing With Variable
id = 1:vectorSize;
x(id) = 1;

%% Indexing On LHS
x(1:vectorSize) = 1;

%% For Loop
for i=1:vectorSize
    x(i) = 1;
end
 
function tests = preallocationTest
tests = functiontests(localfunctions);
end

function testOnes(testCase)
vectorSize = getSize();
x = ones(1,vectorSize());
end

function testIndexingWithVariable(testCase)
vectorSize = getSize();
id = 1:vectorSize;
x(id) = 1;
end

function testIndexingOnLHS(testCase)
vectorSize = getSize();
x(1:vectorSize) = 1;
end

function testForLoop(testCase)
vectorSize = getSize();
for i=1:vectorSize
    x(i) = 1;
end
end

function vectorSize = getSize()
vectorSize = 1e7;
end

运行性能测试

使用 runperf 函数运行性能测试。

results = runperf("preallocationTest.m")
Running preallocationTest
.......... .......... .......... .......... .......
Done preallocationTest
__________


results = 

  1×4 TimeResult array with properties:

    Name
    Valid
    Samples
    TestActivity

Totals:
   4 Valid, 0 Invalid.
   8.7168 seconds testing time.

results 变量是一个 1×4 TimeResult 数组。数组中的每个元素都对应于 preallocationTest.m 中定义的一个测试。

显示测试结果

显示第二个测试的测量结果。您的结果可能有所不同。

results(2)
ans = 

  TimeResult with properties:

            Name: 'preallocationTest/testIndexingWithVariable'
           Valid: 1
         Samples: [4×7 table]
    TestActivity: [9×12 table]

Totals:
   1 Valid, 0 Invalid.
   0.87973 seconds testing time.

如 TestActivity 属性的大小所示，性能测试框架采集了 9 个测量值。此测量值个数包括五个测量值来预备代码。Samples 属性会排除预备测量值。

显示第二个测试的样本测量值。

results(2).Samples
ans =

  4×7 table

                       Name                       MeasuredTime         Timestamp             Host        Platform                 Version                             RunIdentifier            
    __________________________________________    ____________    ____________________    ___________    ________    __________________________________    ____________________________________

    preallocationTest/testIndexingWithVariable      0.096513      14-Oct-2022 14:04:00    MY-HOSTNAME     win64      9.14.0.2081372 (R2023a) Prerelease    7ff84b09-8a58-4961-bfcb-75c86f4a3ae1
    preallocationTest/testIndexingWithVariable      0.097008      14-Oct-2022 14:04:00    MY-HOSTNAME     win64      9.14.0.2081372 (R2023a) Prerelease    7ff84b09-8a58-4961-bfcb-75c86f4a3ae1
    preallocationTest/testIndexingWithVariable      0.096777      14-Oct-2022 14:04:00    MY-HOSTNAME     win64      9.14.0.2081372 (R2023a) Prerelease    7ff84b09-8a58-4961-bfcb-75c86f4a3ae1
    preallocationTest/testIndexingWithVariable      0.097157      14-Oct-2022 14:04:00    MY-HOSTNAME     win64      9.14.0.2081372 (R2023a) Prerelease    7ff84b09-8a58-4961-bfcb-75c86f4a3ae1

计算单个测试元素的统计信息

显示第二个测试的测量时间均值。要排除在预备运行中采集的数据，请使用 Samples 属性中的值。

sampleTimes = results(2).Samples.MeasuredTime;
meanTest2 = mean(sampleTimes)
meanTest2 =

    0.0969

计算所有测试元素的统计信息

要比较不同预分配方法，请基于 results 创建一个摘要统计量表。在此示例中，ones 函数是将向量值全部初始化为 1 的最快方法。性能测试框架为此测试进行了四次测量运行。

T = sampleSummary(results)
T =

  4×7 table

                       Name                       SampleSize      Mean      StandardDeviation      Min        Median       Max   
    __________________________________________    __________    ________    _________________    ________    ________    ________

    preallocationTest/testOnes                         4        0.016716       0.00018455        0.016515    0.016699    0.016952
    preallocationTest/testIndexingWithVariable         4        0.096864        0.0002817        0.096513    0.096892    0.097157
    preallocationTest/testIndexingOnLHS               15        0.024099        0.0025168        0.022721      0.0232    0.031685
    preallocationTest/testForLoop                      4         0.79044         0.016054         0.78203     0.78261     0.81452

更改统计目标并重新运行测试

通过构造和运行计时试验来更改 runperf 函数定义的统计目标。构造一个计时试验，该试验采集 2 个预备测量值并运行不定次数的测试，直到样本均值达到 98% 置信水平的 4% 的相对误差界限目标。

创建一个测试套件。

suite = testsuite("preallocationTest");

根据指定的需求构造一个计时试验，并运行测试套件。

import matlab.perftest.TimeExperiment
experiment = TimeExperiment.limitingSamplingError("NumWarmups",2, ...
    "RelativeMarginOfError",0.04,"ConfidenceLevel",0.98);
resultsTE = run(experiment,suite);

Running preallocationTest
.......... .......... .......... ..........
Done preallocationTest
__________

计算所有测试元素的摘要统计量。

T1 = sampleSummary(resultsTE)
T1 =

  4×7 table

                       Name                       SampleSize      Mean      StandardDeviation      Min        Median       Max   
    __________________________________________    __________    ________    _________________    ________    ________    ________

    preallocationTest/testOnes                        16        0.017424         0.001223        0.016911    0.017056    0.021938
    preallocationTest/testIndexingWithVariable         8        0.099153        0.0039523        0.096619    0.097218     0.10736
    preallocationTest/testIndexingOnLHS                4        0.022985       0.00018664        0.022843    0.022921    0.023257
    preallocationTest/testForLoop                      4         0.80613         0.005993         0.79979     0.80591      0.8129

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