在软件开发过程中，性能优化是一个不可或缺的环节。为了衡量代码的性能，通常需要一个可靠的测试套件来比较不同实现方案的执行效率。本文将介绍一个简化性能比较管理的测试套件，并展示如何使用它来评估代码性能。
编写代码时，经常需要衡量代码的性能。大多数情况下，这很简单——只需编写测试函数，使用新旧代码计时，然后比较结果即可。然而，在更复杂的情况下，比如尝试优化多个相互依赖的函数时，一个函数的改进可能会导致另一个函数的性能下降。这时，就需要一种管理比较测试的方法。
使用这个测试套件非常简单。首先，定义一个类列表，这些类的性能想要进行比较（可以是同一个类的变体，也可以是完全不相关的类），然后编写多个测试函数。测试函数的签名如下：
struct my_test_name {
template
void execute() {
// 测试代码，使用类型 "value_type"
}
};
由于函数需要被包装在结构体中，所以有一个宏来简化声明，可以这样声明测试函数：
COMPARATIVE_TEST(my_function_name) {
// 测试代码，使用类型 "value_type"
}
然后，将它们组合在类型列表中，并传递给测试套件类。例如，如果想检查乘以3和连续加3次哪个更快，以及不同类型（int、float、double或_int64）的结果如何比较，甚至除法如何表现（虽然这个例子是虚构的，但只是为了说明语法和类用法），可以声明三个测试函数：
COMPARATIVE_TEST(multiply) {
volatile value_type var;
for (size_t i = 0; i < 10000000; ++i) {
var = ((value_type)i) * ((value_type)3);
}
}
COMPARATIVE_TEST(multiply_via_add) {
volatile value_type var;
for (size_t i = 0; i < 10000000; ++i) {
var = (value_type)i + (value_type)i + (value_type)i;
}
}
COMPARATIVE_TEST(divide) {
volatile value_type var;
for (size_t i = 1; i < 10000000; ++i) {
var = (value_type)100000000 / (value_type)i;
}
}
（添加了 "volatile" 以阻止编译器优化代码）。现在，声明要检查的类型的类型列表：
typedef SimpleTypeList::Append::Result::Append::Result::Append<__int64>::Result TestTypes;
或者，可以使用宏代替：
typedef TYPELIST_4(int, float, double, __int64) TestTypes;
然后，声明测试函数的类型列表：
typedef SimpleTypeList::Append::Result::Append::Result TestFuncs;
或者再次使用宏：
typedef TYPELIST_3(multiply, multiply_via_add, divide) TestFuncs;
最后，使用测试套件：
CSimpleComparativeTest test;
test.registerTests();
当调用 "registerTests" 时，它会生成所有提供的类型与所有提供的函数的组合。在这个例子中，它将创建12个 "类型-函数调用" 组合。如果有一些函数应该只在类型子集上执行，定义另一个类型列表，并再次调用 registerTests，新的组合将被添加到现有的组合中。例如，只想检查浮点数乘法对浮点数类型。首先，定义测试函数：
COMPARATIVE_TEST(multiply_float) {
volatile value_type var;
for (size_t i = 1; i < 10000000; ++i) {
var = ((value_type)i) * ((value_type)1.234f);
}
}
现在定义类型列表，并注册这个组合作为之前的补充：
typedef TYPELIST_2(float, double) TestFloatTypes;
typedef TYPELIST_1(multiply_float) TestFloatFuncs;
test.registerTests();
现在准备执行测试：
test.test(10);
在这个调用中，每个 "类型-函数调用" 组合将被执行10次（"test" 的参数），然后结果将被平均。现在，可以获取输出表格：
std::string result = test.getResult();
输出表格看起来像这样：
也可以以转置视图获取它：
std::string result = test.getResult(true);
在那些没有执行组合的单元格中，可以看到 "N/A"。单元格中的数字代表每个组合执行所需的平均时间（以tick为单位，每个tick大约是1ms）。当然，这是墙钟时间，在同一台机器上，在不同的时间段内，数字会有所不同，但测试套件的整个目的是进行比较测量，而不是绝对测量。一些类有很长的系统名称，尤其是模板——它们的名称被完全展开，这使得它们几乎无法阅读。如果出现这种情况，在注册了这些类之后，可以为输出设置 "nice" 名称，例如：
test.setTypeName("std::string");
函数名称也是如此：
test.setFunctionName("nice_name");
此外，可以调用 "clear()" 方法来清除所有组合并重新开始。
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