C中最好的计时方法？

Question

以高分辨率和可移植性对代码部分进行计时的最佳方法是什么？

/* Time from here */
ProcessIntenseFunction();
/* to here. */

printf("Time taken %d seconds %d milliseconds", sec, msec);

是否有一个标准库可以提供跨平台解决方案？

Answer 1

我认为这应该有效：

#include <time.h>

clock_t start = clock(), diff;
ProcessIntenseFunction();
diff = clock() - start;

int msec = diff * 1000 / CLOCKS_PER_SEC;
printf("Time taken %d seconds %d milliseconds", msec/1000, msec%1000);

Answer 2

gettimeofday() 可能会做你想做的事。

如果您使用的是 Intel 硬件，以下是读取 CPU 实时指令计数器的方法。 它会告诉您自处理器启动以来执行的 CPU 周期数。 这可能是您可以用于性能测量的最细粒度、最低开销的计数器。

请注意，这是 CPU 周期数。 在 Linux 上，您可以从 /proc/cpuinfo 获取 CPU 速度并除以秒数。 将其转换为双精度型非常方便。

当我在我的盒子上运行它时，我得到

11867927879484732
11867927879692217
it took this long to call printf: 207485

Here's the 英特尔开发人员指南这提供了大量的细节。

#include <stdio.h>
#include <stdint.h>

inline uint64_t rdtsc() {
    uint32_t lo, hi;
    __asm__ __volatile__ (
      "xorl %%eax, %%eax\n"
      "cpuid\n"
      "rdtsc\n"
      : "=a" (lo), "=d" (hi)
      :
      : "%ebx", "%ecx");
    return (uint64_t)hi << 32 | lo;
}

main()
{
    unsigned long long x;
    unsigned long long y;
    x = rdtsc();
    printf("%lld\n",x);
    y = rdtsc();
    printf("%lld\n",y);
    printf("it took this long to call printf: %lld\n",y-x);
}

Answer 3

gettimeofday 将返回系统时钟分辨率内精确到微秒的时间。 您可能还想查看 SourceForge 上的高分辨率计时器项目。

Answer 4

如果您不需要 CPU 时间，那么我认为您正在寻找的是 timeval 结构。

我使用以下方法来计算执行时间：

int timeval_subtract(struct timeval *result,                                                                                                                                        
                     struct timeval end,                                                                                                                                                 
                     struct timeval start)                                                                                                                                               
{                                                                                                                                                                                   
        if (start.tv_usec < end.tv_usec) {                                                                                                                                          
                int nsec = (end.tv_usec - start.tv_usec) / 1000000 + 1;                                                                                                             
                end.tv_usec -= 1000000 * nsec;                                                                                                                                      
                end.tv_sec += nsec;                                                                                                                                                 
        }                                                                                                                                                                           
        if (start.tv_usec - end.tv_usec > 1000000) {                                                                                                                                
                int nsec = (end.tv_usec - start.tv_usec) / 1000000;                                                                                                                 
                end.tv_usec += 1000000 * nsec;                                                                                                                                      
                end.tv_sec -= nsec;                                                                                                                                                 
        }                                                                                                                                                                           

        result->tv_sec = end.tv_sec - start.tv_sec;                                                                                                                                 
        result->tv_usec = end.tv_usec - start.tv_usec;                                                                                                                              

        return end.tv_sec < start.tv_sec;                                                                                                                                           
}                                                                                                                                                                                   

void set_exec_time(int end)                                                                                                                                                         
{                                                                                                                                                                                   
        static struct timeval time_start;                                                                                                                                           
        struct timeval time_end;                                                                                                                                                    
        struct timeval time_diff;                                                                                                                                                   

        if (end) {                                                                                                                                                                  
                gettimeofday(&time_end, NULL);                                                                                                                                      
                if (timeval_subtract(&time_diff, time_end, time_start) == 0) {                                                                                                      
                        if (end == 1)                                                                                                                                               
                                printf("\nexec time: %1.2fs\n",                                                                                                                     
                                        time_diff.tv_sec + (time_diff.tv_usec / 1000000.0f));                                                                                       
                        else if (end == 2)                                                                                                                                          
                                printf("%1.2fs",                                                                                                                                    
                                        time_diff.tv_sec + (time_diff.tv_usec / 1000000.0f));                                                                                       
                }                                                                                                                                                                   
                return;                                                                                                                                                             
        }                                                                                                                                                                           
        gettimeofday(&time_start, NULL);                                                                                                                                            
}                                                                                                                                                                                   

void start_exec_timer()                                                                                                                                                             
{                                                                                                                                                                                   
        set_exec_time(0);                                                                                                                                                           
}                                                                                                                                                                                   

void print_exec_timer()                                                                                                                                                             
{                                                                                                                                                                                   
        set_exec_time(1);                                                                                                                                                           
}

Answer 5

我使用 SDL_GetTicks 。 libsdl.org/" rel="nofollow noreferrer">SDL 库。

Answer 6

高分辨率是相对的...
我正在查看这些示例，它们大多迎合毫秒。
然而对我来说，测量微秒很重要。
我还没有看到微秒级的独立于平台的解决方案，并且认为像下面的代码这样的东西会很有用。
我暂时只在 Windows 上进行计时，并且在 AIX/Linux 上执行相同操作时很可能会添加 gettimeofday() 实现。

    #ifdef WIN32
      #ifndef PERFTIME
        #include <windows.h>
        #include <winbase.h>
        #define PERFTIME_INIT unsigned __int64 freq;  QueryPerformanceFrequency((LARGE_INTEGER*)&freq); double timerFrequency = (1.0/freq);  unsigned __int64 startTime;  unsigned __int64 endTime;  double timeDifferenceInMilliseconds;
        #define PERFTIME_START QueryPerformanceCounter((LARGE_INTEGER *)&startTime);
        #define PERFTIME_END QueryPerformanceCounter((LARGE_INTEGER *)&endTime); timeDifferenceInMilliseconds = ((endTime-startTime) * timerFrequency);  printf("Timing %fms\n",timeDifferenceInMilliseconds);
    #define PERFTIME(funct) {unsigned __int64 freq;  QueryPerformanceFrequency((LARGE_INTEGER*)&freq);  double timerFrequency = (1.0/freq);  unsigned __int64 startTime;  QueryPerformanceCounter((LARGE_INTEGER *)&startTime);  unsigned __int64 endTime;  funct; QueryPerformanceCounter((LARGE_INTEGER *)&endTime);  double timeDifferenceInMilliseconds = ((endTime-startTime) * timerFrequency);  printf("Timing %fms\n",timeDifferenceInMilliseconds);}
      #endif
    #else
      //AIX/Linux gettimeofday() implementation here
    #endif

用法：

PERFTIME(ProcessIntenseFunction());

or

PERFTIME_INIT
PERFTIME_START
ProcessIntenseFunction()
PERFTIME_END