add benchmark_test

data/1.rust初阶/4.测试/4.性能测试/benchmark_tests.json

+{
+    "type": "code_options",
+    "author": "jackymao_com",
+    "source": "benchmark_tests.md",
+    "notebook_enable": false,
+    "exercise_id": ""
+}
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data/1.rust初阶/4.测试/4.性能测试/benchmark_tests.md

+# 基准测试
+
+基准测试通常是在开发的最后阶段进行的(虽然也有例外)，用途是知道代码运行所花的时间，或提供代码中存在的性能缺陷的测试信息。
+
+对所开发的程序执行基准测试有多种方法。
+
+第一种简单的方法是使用 std::time::Instant 来测量程序的执行时间，虽然这并不能提供精确和完善的数据。
+
+```rust
+fn main() {
+    use std::time::Instant;
+    let now = Instant::now();
+
+    // Code block to measure.
+    {
+        println!("test");
+    }
+
+    let elapsed = now.elapsed();
+    println!("Elapsed: {:.2?}", elapsed);
+}
+```
+
+第二种是使用 Rust 库，比较常见的库有 criterion 和 flamegraph
+
+
+要做好一个基准测试及代码优化并不容易，需要考虑的因素很多：
+- 不要过早的对代码进行优化和测试
+- 在代码优化和安全性之间要平衡取舍
+- 如果需要，对编译速度和编译文件大小之间要平衡取舍
+- 使用优化编译命令对代码做基准测试，即编译的时候使用 rustc -O3 选项或 cargo build --release. 在使用 cargo bench 命令时它会自动打开优化
+- 多次测试并进行统计。单次测试往往不够准确，测试用机的负载(操作系统，CPU，硬盘，缓存等)不同测试结果都会不同。
+- 确保你的测试代码不会被后端优化掉，如 LLVM 会在后端进行各种级别的各种优化，或按照测试框架的库的说明来操作。
+- 更多其他注意事项
+
+
+
+对于 Fibonacci 序列算法，在以下的 Benchmark 中调用了四种算法
+
+```rust
+
+use criterion::{criterion_group, criterion_main, BenchmarkId, Criterion};
+use rust_fibonacci::*;
+use std::collections::HashMap;
+
+fn bench_fibs(c: &mut Criterion) {
+    let mut group = c.benchmark_group("Fibonacci");
+
+    for i in [20, 21].iter() {
+        group.bench_with_input(BenchmarkId::new("Standard", i), i, |b, i| {
+            b.iter(|| fib_standard(*i))
+        });
+
+        group.bench_with_input(BenchmarkId::new("Recursion", i), i, |b, i| {
+            b.iter(|| fib_recursive(*i))
+        });
+
+        group.bench_with_input(BenchmarkId::new("Memoization", i), i, |b, i| {
+            b.iter(|| {
+                let mut memo = HashMap::new();
+                fib_memoization(*i, &mut memo);
+            })
+        });
+
+        group.bench_with_input(BenchmarkId::new("Iterator", i), i, |b, i| {
+            b.iter(|| {
+                FibIterator::default().nth(*i).unwrap();
+            })
+        });
+    }
+    group.finish();
+}
+
+criterion_group!(benches, bench_fibs);
+criterion_main!(benches);
+
+```
+
+
+
+问答：
+    在如下的四种算法代码中，预期最慢的是：
+
+
+## 答案
+
+A
+
+```rust
+
+pub fn fib_recursive(n: usize) -> usize {
+    match n {
+        0 | 1 => 1,
+        _ => fib_recursive(n-2) + fib_recursive(n-1),
+    }
+}
+
+```
+
+
+## 选项
+
+### 
+
+B
+
+
+```rust
+
+pub fn fib_standard(n: usize) -> usize {
+    let mut a = 1;
+    let mut b = 1;
+
+    for _ in 1..n {
+        let old = a;
+        a = b;
+        b += old;
+    }
+
+    b
+}
+
+```
+
+###
+
+C
+
+```rust
+
+use std::collections::HashMap;
+
+pub fn fib_memoization(n: usize, memo: &mut HashMap<usize, usize>) -> usize {
+    if let Some(v) = memo.get(&n) {
+        return *v;
+    }
+
+    let v = match n {
+        0 | 1 => 1,
+        _ => fib_memoization(n-2, memo) + fib_memoization(n-1, memo),
+    };
+
+    memo.insert(n, v);
+    v
+}
+
+```
+
+###
+
+D
+
+```rust
+
+pub struct FibIterator {
+    a: usize,
+    b: usize
+}
+
+impl Default for FibIterator {
+    fn default() -> Self {
+        FibIterator { a: 1, b: 1 }
+    }
+}
+
+impl Iterator for FibIterator {
+    type Item = usize;
+
+    fn next(&mut self) -> Option<Self::Item> {
+        let curr = self.a;
+        self.a = self.b;
+        self.b = curr + self.a;
+
+        Some(curr)
+    }
+}
+
+```
+
+
+<!--
+ref:
+    https://www.umcconnell.net/posts/2021-03-13-fibonacci-rust/
+    https://stackoverflow.com/questions/13322479/benchmarking-programs-in-rust
+    https://zhuanlan.zhihu.com/p/451184900
+-->
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data/1.rust初阶/4.测试/4.性能测试/config.json

@@ -2,7 +2,9 @@
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