xref: /netbsd-src/external/apache2/llvm/dist/libcxx/utils/google-benchmark/test/complexity_test.cc (revision 4d6fc14bc9b0c5bf3e30be318c143ee82cadd108)
1*4d6fc14bSjoerg #undef NDEBUG
2*4d6fc14bSjoerg #include <algorithm>
3*4d6fc14bSjoerg #include <cassert>
4*4d6fc14bSjoerg #include <cmath>
5*4d6fc14bSjoerg #include <cstdlib>
6*4d6fc14bSjoerg #include <vector>
7*4d6fc14bSjoerg #include "benchmark/benchmark.h"
8*4d6fc14bSjoerg #include "output_test.h"
9*4d6fc14bSjoerg 
10*4d6fc14bSjoerg namespace {
11*4d6fc14bSjoerg 
12*4d6fc14bSjoerg #define ADD_COMPLEXITY_CASES(...) \
13*4d6fc14bSjoerg   int CONCAT(dummy, __LINE__) = AddComplexityTest(__VA_ARGS__)
14*4d6fc14bSjoerg 
AddComplexityTest(std::string test_name,std::string big_o_test_name,std::string rms_test_name,std::string big_o)15*4d6fc14bSjoerg int AddComplexityTest(std::string test_name, std::string big_o_test_name,
16*4d6fc14bSjoerg                       std::string rms_test_name, std::string big_o) {
17*4d6fc14bSjoerg   SetSubstitutions({{"%name", test_name},
18*4d6fc14bSjoerg                     {"%bigo_name", big_o_test_name},
19*4d6fc14bSjoerg                     {"%rms_name", rms_test_name},
20*4d6fc14bSjoerg                     {"%bigo_str", "[ ]* %float " + big_o},
21*4d6fc14bSjoerg                     {"%bigo", big_o},
22*4d6fc14bSjoerg                     {"%rms", "[ ]*[0-9]+ %"}});
23*4d6fc14bSjoerg   AddCases(
24*4d6fc14bSjoerg       TC_ConsoleOut,
25*4d6fc14bSjoerg       {{"^%bigo_name %bigo_str %bigo_str[ ]*$"},
26*4d6fc14bSjoerg        {"^%bigo_name", MR_Not},  // Assert we we didn't only matched a name.
27*4d6fc14bSjoerg        {"^%rms_name %rms %rms[ ]*$", MR_Next}});
28*4d6fc14bSjoerg   AddCases(TC_JSONOut, {{"\"name\": \"%bigo_name\",$"},
29*4d6fc14bSjoerg                         {"\"run_name\": \"%name\",$", MR_Next},
30*4d6fc14bSjoerg                         {"\"run_type\": \"aggregate\",$", MR_Next},
31*4d6fc14bSjoerg                         {"\"aggregate_name\": \"BigO\",$", MR_Next},
32*4d6fc14bSjoerg                         {"\"cpu_coefficient\": %float,$", MR_Next},
33*4d6fc14bSjoerg                         {"\"real_coefficient\": %float,$", MR_Next},
34*4d6fc14bSjoerg                         {"\"big_o\": \"%bigo\",$", MR_Next},
35*4d6fc14bSjoerg                         {"\"time_unit\": \"ns\"$", MR_Next},
36*4d6fc14bSjoerg                         {"}", MR_Next},
37*4d6fc14bSjoerg                         {"\"name\": \"%rms_name\",$"},
38*4d6fc14bSjoerg                         {"\"run_name\": \"%name\",$", MR_Next},
39*4d6fc14bSjoerg                         {"\"run_type\": \"aggregate\",$", MR_Next},
40*4d6fc14bSjoerg                         {"\"aggregate_name\": \"RMS\",$", MR_Next},
41*4d6fc14bSjoerg                         {"\"rms\": %float$", MR_Next},
42*4d6fc14bSjoerg                         {"}", MR_Next}});
43*4d6fc14bSjoerg   AddCases(TC_CSVOut, {{"^\"%bigo_name\",,%float,%float,%bigo,,,,,$"},
44*4d6fc14bSjoerg                        {"^\"%bigo_name\"", MR_Not},
45*4d6fc14bSjoerg                        {"^\"%rms_name\",,%float,%float,,,,,,$", MR_Next}});
46*4d6fc14bSjoerg   return 0;
47*4d6fc14bSjoerg }
48*4d6fc14bSjoerg 
49*4d6fc14bSjoerg }  // end namespace
50*4d6fc14bSjoerg 
51*4d6fc14bSjoerg // ========================================================================= //
52*4d6fc14bSjoerg // --------------------------- Testing BigO O(1) --------------------------- //
53*4d6fc14bSjoerg // ========================================================================= //
54*4d6fc14bSjoerg 
BM_Complexity_O1(benchmark::State & state)55*4d6fc14bSjoerg void BM_Complexity_O1(benchmark::State& state) {
56*4d6fc14bSjoerg   for (auto _ : state) {
57*4d6fc14bSjoerg     for (int i = 0; i < 1024; ++i) {
58*4d6fc14bSjoerg       benchmark::DoNotOptimize(&i);
59*4d6fc14bSjoerg     }
60*4d6fc14bSjoerg   }
61*4d6fc14bSjoerg   state.SetComplexityN(state.range(0));
62*4d6fc14bSjoerg }
63*4d6fc14bSjoerg BENCHMARK(BM_Complexity_O1)->Range(1, 1 << 18)->Complexity(benchmark::o1);
64*4d6fc14bSjoerg BENCHMARK(BM_Complexity_O1)->Range(1, 1 << 18)->Complexity();
__anondfe756870202(int64_t) 65*4d6fc14bSjoerg BENCHMARK(BM_Complexity_O1)->Range(1, 1 << 18)->Complexity([](int64_t) {
66*4d6fc14bSjoerg   return 1.0;
67*4d6fc14bSjoerg });
68*4d6fc14bSjoerg 
69*4d6fc14bSjoerg const char *one_test_name = "BM_Complexity_O1";
70*4d6fc14bSjoerg const char *big_o_1_test_name = "BM_Complexity_O1_BigO";
71*4d6fc14bSjoerg const char *rms_o_1_test_name = "BM_Complexity_O1_RMS";
72*4d6fc14bSjoerg const char *enum_big_o_1 = "\\([0-9]+\\)";
73*4d6fc14bSjoerg // FIXME: Tolerate both '(1)' and 'lgN' as output when the complexity is auto
74*4d6fc14bSjoerg // deduced.
75*4d6fc14bSjoerg // See https://github.com/google/benchmark/issues/272
76*4d6fc14bSjoerg const char *auto_big_o_1 = "(\\([0-9]+\\))|(lgN)";
77*4d6fc14bSjoerg const char *lambda_big_o_1 = "f\\(N\\)";
78*4d6fc14bSjoerg 
79*4d6fc14bSjoerg // Add enum tests
80*4d6fc14bSjoerg ADD_COMPLEXITY_CASES(one_test_name, big_o_1_test_name, rms_o_1_test_name,
81*4d6fc14bSjoerg                      enum_big_o_1);
82*4d6fc14bSjoerg 
83*4d6fc14bSjoerg // Add auto enum tests
84*4d6fc14bSjoerg ADD_COMPLEXITY_CASES(one_test_name, big_o_1_test_name, rms_o_1_test_name,
85*4d6fc14bSjoerg                      auto_big_o_1);
86*4d6fc14bSjoerg 
87*4d6fc14bSjoerg // Add lambda tests
88*4d6fc14bSjoerg ADD_COMPLEXITY_CASES(one_test_name, big_o_1_test_name, rms_o_1_test_name,
89*4d6fc14bSjoerg                      lambda_big_o_1);
90*4d6fc14bSjoerg 
91*4d6fc14bSjoerg // ========================================================================= //
92*4d6fc14bSjoerg // --------------------------- Testing BigO O(N) --------------------------- //
93*4d6fc14bSjoerg // ========================================================================= //
94*4d6fc14bSjoerg 
ConstructRandomVector(int64_t size)95*4d6fc14bSjoerg std::vector<int> ConstructRandomVector(int64_t size) {
96*4d6fc14bSjoerg   std::vector<int> v;
97*4d6fc14bSjoerg   v.reserve(static_cast<int>(size));
98*4d6fc14bSjoerg   for (int i = 0; i < size; ++i) {
99*4d6fc14bSjoerg     v.push_back(static_cast<int>(std::rand() % size));
100*4d6fc14bSjoerg   }
101*4d6fc14bSjoerg   return v;
102*4d6fc14bSjoerg }
103*4d6fc14bSjoerg 
BM_Complexity_O_N(benchmark::State & state)104*4d6fc14bSjoerg void BM_Complexity_O_N(benchmark::State& state) {
105*4d6fc14bSjoerg   auto v = ConstructRandomVector(state.range(0));
106*4d6fc14bSjoerg   // Test worst case scenario (item not in vector)
107*4d6fc14bSjoerg   const int64_t item_not_in_vector = state.range(0) * 2;
108*4d6fc14bSjoerg   for (auto _ : state) {
109*4d6fc14bSjoerg     benchmark::DoNotOptimize(std::find(v.begin(), v.end(), item_not_in_vector));
110*4d6fc14bSjoerg   }
111*4d6fc14bSjoerg   state.SetComplexityN(state.range(0));
112*4d6fc14bSjoerg }
113*4d6fc14bSjoerg BENCHMARK(BM_Complexity_O_N)
114*4d6fc14bSjoerg     ->RangeMultiplier(2)
115*4d6fc14bSjoerg     ->Range(1 << 10, 1 << 16)
116*4d6fc14bSjoerg     ->Complexity(benchmark::oN);
117*4d6fc14bSjoerg BENCHMARK(BM_Complexity_O_N)
118*4d6fc14bSjoerg     ->RangeMultiplier(2)
119*4d6fc14bSjoerg     ->Range(1 << 10, 1 << 16)
__anondfe756870302(int64_t n) 120*4d6fc14bSjoerg     ->Complexity([](int64_t n) -> double { return static_cast<double>(n); });
121*4d6fc14bSjoerg BENCHMARK(BM_Complexity_O_N)
122*4d6fc14bSjoerg     ->RangeMultiplier(2)
123*4d6fc14bSjoerg     ->Range(1 << 10, 1 << 16)
124*4d6fc14bSjoerg     ->Complexity();
125*4d6fc14bSjoerg 
126*4d6fc14bSjoerg const char *n_test_name = "BM_Complexity_O_N";
127*4d6fc14bSjoerg const char *big_o_n_test_name = "BM_Complexity_O_N_BigO";
128*4d6fc14bSjoerg const char *rms_o_n_test_name = "BM_Complexity_O_N_RMS";
129*4d6fc14bSjoerg const char *enum_auto_big_o_n = "N";
130*4d6fc14bSjoerg const char *lambda_big_o_n = "f\\(N\\)";
131*4d6fc14bSjoerg 
132*4d6fc14bSjoerg // Add enum tests
133*4d6fc14bSjoerg ADD_COMPLEXITY_CASES(n_test_name, big_o_n_test_name, rms_o_n_test_name,
134*4d6fc14bSjoerg                      enum_auto_big_o_n);
135*4d6fc14bSjoerg 
136*4d6fc14bSjoerg // Add lambda tests
137*4d6fc14bSjoerg ADD_COMPLEXITY_CASES(n_test_name, big_o_n_test_name, rms_o_n_test_name,
138*4d6fc14bSjoerg                      lambda_big_o_n);
139*4d6fc14bSjoerg 
140*4d6fc14bSjoerg // ========================================================================= //
141*4d6fc14bSjoerg // ------------------------- Testing BigO O(N*lgN) ------------------------- //
142*4d6fc14bSjoerg // ========================================================================= //
143*4d6fc14bSjoerg 
BM_Complexity_O_N_log_N(benchmark::State & state)144*4d6fc14bSjoerg static void BM_Complexity_O_N_log_N(benchmark::State& state) {
145*4d6fc14bSjoerg   auto v = ConstructRandomVector(state.range(0));
146*4d6fc14bSjoerg   for (auto _ : state) {
147*4d6fc14bSjoerg     std::sort(v.begin(), v.end());
148*4d6fc14bSjoerg   }
149*4d6fc14bSjoerg   state.SetComplexityN(state.range(0));
150*4d6fc14bSjoerg }
151*4d6fc14bSjoerg static const double kLog2E = 1.44269504088896340736;
152*4d6fc14bSjoerg BENCHMARK(BM_Complexity_O_N_log_N)
153*4d6fc14bSjoerg     ->RangeMultiplier(2)
154*4d6fc14bSjoerg     ->Range(1 << 10, 1 << 16)
155*4d6fc14bSjoerg     ->Complexity(benchmark::oNLogN);
156*4d6fc14bSjoerg BENCHMARK(BM_Complexity_O_N_log_N)
157*4d6fc14bSjoerg     ->RangeMultiplier(2)
158*4d6fc14bSjoerg     ->Range(1 << 10, 1 << 16)
__anondfe756870402(int64_t n) 159*4d6fc14bSjoerg     ->Complexity([](int64_t n) { return kLog2E * n * log(static_cast<double>(n)); });
160*4d6fc14bSjoerg BENCHMARK(BM_Complexity_O_N_log_N)
161*4d6fc14bSjoerg     ->RangeMultiplier(2)
162*4d6fc14bSjoerg     ->Range(1 << 10, 1 << 16)
163*4d6fc14bSjoerg     ->Complexity();
164*4d6fc14bSjoerg 
165*4d6fc14bSjoerg const char *n_lg_n_test_name = "BM_Complexity_O_N_log_N";
166*4d6fc14bSjoerg const char *big_o_n_lg_n_test_name = "BM_Complexity_O_N_log_N_BigO";
167*4d6fc14bSjoerg const char *rms_o_n_lg_n_test_name = "BM_Complexity_O_N_log_N_RMS";
168*4d6fc14bSjoerg const char *enum_auto_big_o_n_lg_n = "NlgN";
169*4d6fc14bSjoerg const char *lambda_big_o_n_lg_n = "f\\(N\\)";
170*4d6fc14bSjoerg 
171*4d6fc14bSjoerg // Add enum tests
172*4d6fc14bSjoerg ADD_COMPLEXITY_CASES(n_lg_n_test_name, big_o_n_lg_n_test_name,
173*4d6fc14bSjoerg                      rms_o_n_lg_n_test_name, enum_auto_big_o_n_lg_n);
174*4d6fc14bSjoerg 
175*4d6fc14bSjoerg // Add lambda tests
176*4d6fc14bSjoerg ADD_COMPLEXITY_CASES(n_lg_n_test_name, big_o_n_lg_n_test_name,
177*4d6fc14bSjoerg                      rms_o_n_lg_n_test_name, lambda_big_o_n_lg_n);
178*4d6fc14bSjoerg 
179*4d6fc14bSjoerg // ========================================================================= //
180*4d6fc14bSjoerg // --------------------------- TEST CASES END ------------------------------ //
181*4d6fc14bSjoerg // ========================================================================= //
182*4d6fc14bSjoerg 
main(int argc,char * argv[])183*4d6fc14bSjoerg int main(int argc, char *argv[]) { RunOutputTests(argc, argv); }
184