Golang单元测试、最大子数组、效能分析

概述目录一、目的二、编程1.Golang单元测试库介绍2.求数组中最大的子数组之和3.Golang效能分析工具一、目的Go语言中的单元测试库介绍性能测试题目：数组中最大的子数组之和Go语言效能分析二、编程1.Golang单元测试库介绍Golang内置了单元测试的库testing，利用该库可以进行单

目录一、目的二、编程1. Golang单元测试库介绍2. 求数组中最大的子数组之和3.Golang效能分析工具

一、目的Go语言中的单元测试库介绍性能测试题目：数组中最大的子数组之和Go语言效能分析二、编程1. Golang单元测试库介绍

Golang内置了单元测试的库testing，利用该库可以进行单元测试。
对于一个可被testing库测试的源文件有两点要求：

文件名以test结尾，比如hello_test.go单元测试的函数名字要以Test开头，函数参数必须是t *testing.T， 比如func TestHello(t *testing.T){}，

如下是要被测试的代码：

// hello_test.gopackage hello_testimport "testing"func TestHello(t *testing.T) {	t.Log("hello")}

然后输入
go test 包名 -v 函数名，
比如：
go test hello_test -v TestHello
就会执行想要测试的函数，对于上述的hello_test.go，在控制台会输出下面结果：

图中画红线的部分就是代码中输出语句的结果。

2. 求数组中最大的子数组之和

题目：
求数组中的子数组中和最大的子数组。
比如数组[-3, -4, 5, -3, -1]最大子数组是[5]。
比如数组[-3, 5, -1, 6, -4]最大子数组是[5, -1, 6].

分析：
对于这道题，求子数组，那么就是原数组中连续的若干个元素组成的数组，第一反应想到双指针解法，虽然不是最优的。
对于双指针解法，代码如下：

// max_subarray_test.gopackage max_subarray_testimport "testing"// 数组求和函数func sum(nums []int) int {	sum := 0	for _, num := range nums {		sum += num	}	return sum}// 求一个数组的最大子数组// 本方案时间复杂度O(N^2)func maxSubarr(arr []int) (int, []int) {	inputArr := arr	maxSubarr := inputArr[:]	leftIndex := 0	rightIndex := len(inputArr) - 1	max := inputArr[0]	// 双指针法，从两侧向中间逼近	for leftIndex <= rightIndex {		// 如果在某个范围，子数组的和比最大值大，那么保存当前子数组和最大值		temp := sum(inputArr[leftIndex : rightIndex+1])		if temp > max {			max = temp			maxSubarr = inputArr[leftIndex : rightIndex+1]		}		// 如果该子数组只剩下一个元素了，直接返回		if len(maxSubarr) <= 1 {			break		}		// 继续向中间逼近，看左边和右边的数哪个数小，小的向中间走		if inputArr[leftIndex] < inputArr[rightIndex] {			leftIndex++		} else {			rightIndex--		}	}	return max, maxSubarr}func TestMaxSubarray(t *testing.T) {	inputArr := []int{-2, -3, -5, -1, -9}	max, subarr := maxSubarr(inputArr)	t.Logf("输入的数组:%v，最大子数组:%v，最大值：%v", inputArr, max, subarr)	inputArr = []int{-2, 4, -3, 6, -9}	max, subarr = maxSubarr(inputArr)	t.Logf("输入的数组:%v，最大子数组:%v，最大值：%v", inputArr, max, subarr)}

输入命令：

go test max_subarray_test.go -v TestMaxSubarray

显示如下结果：

3.Golang效能分析工具

Golang自带了性能分析工具pprof，可以记录在程序运行过程中cpu和内存的使用情况。

这里就测试上述的“求数组中最大子数组”的代码，测试如下：

// max_subarray.gopackage mainimport (	"flag"	"fmt"	"log"	"os"	"runtime"	"runtime/pprof")// 数组求和函数func sum(nums []int) int {	sum := 0	for _, num := range nums {		sum += num	}	return sum}// 求一个数组的最大子数组// 本方案时间复杂度O(N^2)func maxSubarr(arr []int) (int, []int) {	inputArr := arr	maxSubarr := inputArr[:]	leftIndex := 0	rightIndex := len(inputArr) - 1	max := inputArr[0]	// 双指针法，从两侧向中间逼近	for leftIndex <= rightIndex {		// 如果在某个范围，子数组的和比最大值大，那么保存当前子数组和最大值		temp := sum(inputArr[leftIndex : rightIndex+1])		if temp > max {			max = temp			maxSubarr = inputArr[leftIndex : rightIndex+1]		}		// 如果该子数组只剩下一个元素了，直接返回		if len(maxSubarr) <= 1 {			break		}		// 继续向中间逼近，看左边和右边的数哪个数小，小的向中间走		if inputArr[leftIndex] < inputArr[rightIndex] {			leftIndex++		} else {			rightIndex--		}	}	return max, maxSubarr}func contentTesting() {	for i := 0; i < 10000; i++ {		inputArr := []int{-2, -3, -5, -1, -9}		max, subarr := maxSubarr(inputArr)		fmt.Printf("输入的数组:%v，最大子数组:%v，最大值：%v\n", inputArr, max, subarr)	}}var cpuprofile = flag.String("cpuprofile", "", "write cpu profile to `file`")var memprofile = flag.String("memprofile", "", "write memory profile to `file`")func main() {	flag.Parse()	if *cpuprofile != "" {		f, err := os.Create(*cpuprofile)		if err != nil {			log.Fatal("Could not create cpu profile: ", err)		}		defer f.Close() // error handling omitted for example		if err := pprof.StartcpuProfile(f); err != nil {			log.Fatal("Could not start cpu profile: ", err)		}		defer pprof.StopcpuProfile()		contentTesting()	}	contentTesting()	if *memprofile != "" {		f, err := os.Create(*memprofile)		if err != nil {			log.Fatal("Could not create memory profile: ", err)		}		defer f.Close() // error handling omitted for example		runtime.GC()    // get up-to-date statistics		if err := pprof.WriteHeapProfile(f); err != nil {			log.Fatal("Could not write memory profile: ", err)		}		contentTesting()	}}

然后编译上述源文件：

go build max_subarray.go

会生成可执行文件max_subarray，然后执行该可执行文件，输入参数，表示输出cpu信息：

./max_subarray --cpuprofile=cpu.pprof

此时会生成名称为cpu.pprof的二进制文件，无法直接打开，需要使用golang的too工具下的pprof打开它：

go tool pprof cpu.pprof

可以看到cpu在程序执行过程中的信息：

也可以以生成函数调用图，如下：

go tool pprof -svg ./cpu.pprof

总结

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