C#如何用BenchmarkDotNet进行性能测试 C#性能基准测试方法

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用 BenchmarkDo.net 做 C# 性能测试核心是写待测方法、加[Benchmark]等特性、调用 BenchmarkRunner.Run;它自动预热、迭代、统计并输出 Mean/StdDev/Allocated 等指标,比 Stopwatch 更可靠专业。

C#如何用BenchmarkDotNet进行性能测试 C#性能基准测试方法

用 BenchmarkDotNet 做 C# 性能测试,核心就三点:写好待测方法、加特性标记、调用 Run。它会自动处理预热、迭代、统计和环境信息,比手写 Stopwatch 更可靠、更专业。

1. 安装并配置 BenchmarkDotNet

在项目中安装 NuGet 包:

  • BenchmarkDotNet(必需)
  • 可选:BenchmarkDotNet.Diagnostics.windowswindows 下分析 GC/内存等)

推荐使用 .NET SDK 风格的项目(.csproj),确保目标框架为 net6.0 或更高(支持 JIT 预热与硬件计数器)。

2. 编写基准测试类

测试类必须是 public,方法需满足:

  • 返回 void
  • 无参数或仅接受 BenchmarkDotNet.Engines.IHost(极少用)
  • 加上 [Benchmark] 特性

示例:

[MemoryDiagnoser] // 自动报告内存分配 public class StringConcatBenchmark {     private readonly string _a = "hello";     private readonly string _b = "world"; <pre class="brush:php;toolbar:false;">[Benchmark] public string ConcatWithPlus() => _a + _b;  [Benchmark] public string ConcatWithStringConcat() => string.Concat(_a, _b);  [Benchmark] public string ConcatWithSpan() => $"{_a}{_b}";

}

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注意:避免在 [Benchmark] 方法里做初始化(如 new 对象、读文件),应放在 [GlobalSetup] 中。

3. 运行测试并解读结果

Main 方法中调用:

var summary = BenchmarkRunner.Run<StringConcatBenchmark>();

运行后会输出表格,关键列包括:

  • Mean:平均执行时间(主参考指标)
  • Error:统计误差范围(越小越可信)
  • StdDev:标准差(反映稳定性)
  • Gen0/Gen1/Gen2:各代 GC 次数(配合 [MemoryDiagnoser]
  • Allocated:单次调用分配的内存字节

若某方法 Mean 明显更低且 StdDev 小,通常就是更优实现。

4. 实用技巧与避坑点

  • 不要用 DateTime.NowEnvironment.TickCount 手动计时 —— BenchmarkDotNet 用高精度硬件计数器(RDTSC / QueryPerformanceCounter
  • 避免“死码消除”:返回值必须被使用,例如 return 结果给 BenchmarkDotNet 内部消费,或用 [Benchmark(Description = "...")] 辅助验证
  • 复杂场景可加 [Params(100, 1000)] 测试不同输入规模,生成多行对比
  • 调试时加 [SimpleJob(runStrategy: RunStrategy.ColdStart)] 强制冷启动,但正式测试保持默认(含预热)

基本上就这些。不复杂但容易忽略细节,比如忘记 [MemoryDiagnoser] 就看不到内存开销,或者把初始化逻辑写进 Benchmark 方法里导致结果失真。

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