如何测量 (linux C) 函数的执行时间？

Question

我有一个特定的函数（好吧，函数集），我想每 400 毫秒启动一次。我不是一个 C 程序员，因此标准库之外的任何内容对我来说都是一个谜，其中的很多内容也是如此。

我的第一个想法是使用 nanosleep 在某种循环中暂停执行 400 毫秒，但这当然没有考虑我将要运行的代码的执行时间。如果我可以测量它，并且在 10 或 20 次测试后看起来相当确定它运行了相同的大致持续时间，那么我可以使用 nanosleep() 来计算差异。当然，这并不完美……但对于第一次尝试来说，它可能已经足够接近了。

如何测量 C 函数的执行时间？或者是否有更好的方法来完成此操作，我需要在谷歌上搜索哪些关键字？

Answer 1

您应该能够使用 settimer

int setitimer(int which, const struct itimerval *value,
              struct itimerval *ovalue);

只需放入您想要每 400 毫秒执行一次的代码在 SIGALRM 处理程序内。这样，您就无需考虑代码运行所需的时间，该时间可能会有所不同。我不确定如果信号处理程序在生成下一个信号之前没有返回会发生什么。

部分代码的概要如下所示。

void periodic_fuc(int signal_num)
{
  ...
  signam(SIGALRM, periodic_func);
}

int main(...)
{
  struct itimerval timerval = {0};

  signal(SIGALRM, periodic_func);      
  ...
  timerval.it_interval.tv_usec = 400000;
  timerval.it_value.tv_usec = 400000; // Wait 400ms for first trigger
  settimer(ITIMER_REAL, &timerval, NULL);

  while (!exit)
    sleep(1);
  return 0;
}

Answer 2

查看 gprof。它允许您快速重新编译代码并生成有关正在调用哪些函数以及程序中哪些函数占用最多时间的信息。

Answer 3

我同意 torak 关于使用 setitimer()。但是，由于尚不清楚当 SIGALRM 处理程序退出时是否重新启动间隔，并且无论如何您都不应该在信号处理程序中做太多工作，所以最好只是让它设置一个标志，并在主例程中完成工作：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <signal.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/time.h>

volatile sig_atomic_t wakeup = 0;

void alarm_handler(int signal_num)
{
    wakeup = 1;
}

int main()
{
    struct itimerval timerval = { 0 };
    struct sigaction sigact = { 0 };
    int finished = 0;

    timerval.it_interval.tv_usec = 400000;
    timerval.it_value.tv_usec = 400000;

    sigact.sa_handler = alarm_handler;

    sigaction(SIGALRM, &sigact, NULL);
    setitimer(ITIMER_REAL, &timerval, NULL);

    while (!finished)
    {
        /* Wait for alarm wakeup */
        while (!wakeup)
            pause();
        wakeup = 0;

        /* Code here... */
        printf("(Wakeup)\n");
    }

    return 0;
}

Answer 4

您可以使用 gettimeofday() 或clock_gettime() 之前和之后函数来计算时间，然后计算两个时间之间的增量。

Answer 5

对于 Linux，您可以使用 gettimeofday。在函数开始时调用 gettimeofday。跑任何你必须跑的东西。然后获取结束时间并计算出您还需要睡多长时间。然后调用 usleep 适当的微秒数。

Answer 6

看看 POSIX 定时器。以下是HP 的一些文档。

您可以执行与 setitimer 相同的功能，但您还可以使用 timer_getoverrun() 来通知您在函数期间是否错过了任何计时器事件。