如何用C语言测量时间？

Question

我想知道某个代码块执行了多长时间（大约）。像这样：

startStopwatch();
// do some calculations
stopStopwatch();
printf("%lf", timeMesuredInSeconds);

怎么样？

Answer 1

中使用 clock 方法

您可以在 time.h示例 :

clock_t start = clock();
/*Do something*/
clock_t end = clock();
float seconds = (float)(end - start) / CLOCKS_PER_SEC;

Answer 2

您可以使用 time.h 库，特别是 时间 和 difftime 函数：（

/* difftime example */
#include <stdio.h>
#include <time.h>

int main ()
{
  time_t start,end;
  double dif;

  time (&start);
  // Do some calculation.
  time (&end);
  dif = difftime (end,start);
  printf ("Your calculations took %.2lf seconds to run.\n", dif );

  return 0;
}

改编自上面链接的 difftime 网页的示例。）

请注意，此方法只能给出秒级的精度 - time_t 记录自 UNIX 纪元（1970 年 1 月 1 日）以来的秒数。

Answer 3

有时需要测量天文时间而不是CPU时间（尤其适用于Linux）：

#include <time.h>

double what_time_is_it()
{
    struct timespec now;
    clock_gettime(CLOCK_REALTIME, &now);
    return now.tv_sec + now.tv_nsec*1e-9;
}

int main() {
    double time = what_time_is_it();
    printf("time taken %.6lf\n", what_time_is_it() - time);
    return 0;
}

Answer 4

标准 C 库提供了 time 函数，如果您只需要比较秒，则该函数非常有用。不过，如果您需要毫秒精度，最便携的方法是调用 timespec_get 。如果系统支持的话，它可以报出高达纳秒精度的时间。然而，调用它需要更多的努力，因为它涉及一个结构。下面的函数仅将结构转换为简单的 64 位整数。

#include <stdio.h>
#include <inttypes.h>
#include <time.h>

int64_t millis()
{
    struct timespec now;
    timespec_get(&now, TIME_UTC);
    return ((int64_t) now.tv_sec) * 1000 + ((int64_t) now.tv_nsec) / 1000000;
}

int main(void)
{
    printf("Unix timestamp with millisecond precision: %" PRId64 "\n", millis());
}

与clock不同，此函数返回一个Unix时间戳，因此它将正确地考虑阻塞函数（例如sleep）所花费的时间。对于基准测试和实现考虑运行时间的延迟来说，这是一个有用的属性。

Answer 5

GetTickCount()。

#include <windows.h>
void MeasureIt()
{
    DWORD dwStartTime = GetTickCount();
    DWORD dwElapsed;

    DoSomethingThatYouWantToTime();

    dwElapsed = GetTickCount() - dwStartTime;

    printf("It took %d.%3d seconds to complete\n", dwElapsed/1000, dwElapsed - dwElapsed/1000);
}

Answer 6

为了完整起见，有比 GetTickCount() 或 clock() 更精确的时钟计数器，它只提供 32 位结果，可以相对较快地溢出。它是 QueryPerformanceCounter()。 QueryPerformanceFrequency() 获取时钟频率，它是两个计数器差异的除数。类似中的CLOCKS_PER_SEC。

#include <stdio.h>
#include <windows.h>

int main()
    {
    LARGE_INTEGER tu_freq, tu_start, tu_end;
    __int64 t_ns;

    QueryPerformanceFrequency(&tu_freq);
    QueryPerformanceCounter(&tu_start);
    /* do your stuff */
    QueryPerformanceCounter(&tu_end);

    t_ns = 1000000000ULL * (tu_end.QuadPart - tu_start.QuadPart) / tu_freq.QuadPart;
    printf("dt = %g[s]; (%llu)[ns]\n", t_ns/(double)1e+9, t_ns);

    return 0;
    }

Answer 7

我会使用 QueryPerformanceCounter 和 QueryPerformanceFrequency Windows API 函数。在块之前和之后调用前者并减去（当前 - 旧）以获得实例之间的“刻度”数。将其除以后一个函数获得的值即可得到持续时间（以秒为单位）。

Answer 8

如果您不需要出色的分辨率，可以使用 GetTickCount()： http://msdn.microsoft.com/en-us/library/ms724408(VS.85).aspx
（如果它不是为了您自己的简单诊断，那么请注意，这个数字可能会回绕，因此您需要用一些算术来处理它）。

QueryPerformanceCounter 是另一个合理的选择。 （MSDN上也有描述）