计算执行函数所需时间的问题

Question

我试图找到运行一个函数所需的时间。我这样做是这样的：

SomeFunc(input) {
    Stopwatch stopWatch = new Stopwatch();
    stopWatch.Start();

    //some operation on input          

    stopWatch.Stop();

    long timeTaken = stopWatch.ElapsedMilliseconds;
}

现在，评论中提到的“对输入的某些操作”根据 SomeFunc 的输入需要花费大量时间。

问题是，当我从 main 多次调用 SomeFunc 时，我仅第一次正确地得到 timeTaken，其余时间它被分配为 0。上述是否有问题代码？

编辑： 有一个带有多个文本字段的 UI，当单击按钮时，它会被委托给 SomeFunc。 SomeFunc 根据输入（来自文本字段）进行一些计算，并将结果显示在 UI 上。由于我签署了保密协议，因此我不被允许在“对输入进行某些操作”中共享代码。不过，我可以回答你关于我想在那里实现什么目标的问题。请帮忙。

编辑2： 因为当第一次调用该函数时，我似乎得到了奇怪的值，并且正如 @Mike Bantegui 提到的，必须进行 JIT 优化，这是我现在能想到的唯一解决方案（执行时间不为零）就是以纳秒为单位显示时间。在 C# 中如何以纳秒为单位显示时间？

Answer 1

好吧，您不会在任何地方输出该数据。理想情况下，你会做类似这样的事情。

void SomeFunc(input)
{
  Do sstuff
}

main()
{
  List<long> results = new List<long>();
  Stopwatch sw = new Stopwatch();
  for(int i = 0; i < MAX_TRIES; i++)
  {
     sw.Start();
     SomeFunc(arg);
     sw.Stop();
     results.Add(sw.ElapsedMilliseconds);
     sw.Reset();
  }

  //Perform analyses and results
}

Answer 2

事实上，您在第一次开始时得到的时间是错误的，而在其余时间中得到的时间是正确的。 您不能仅在第一次调用时进行中继来测量时间。然而，似乎操作太快，因此您得到了 0 结果。例如，要正确测量测试，请调用该函数 1000 次以查看平均成本时间：

Stopwatch watch = StopWatch.StartNew();
for (int index = 0; index < 1000; index++)
{
    SomeFunc(input);
}
watch.Stop();
Console.WriteLine(watch.ElapsedMilliseconds);

编辑：

如何以纳秒为单位显示时间

您可以获取watch.ElapsedTicks，然后将其转换为纳秒：(watch.ElapsedTicks / Stopwatch.Frequency) * 1000000000

Answer 3

作为一个简单的示例，请考虑以下（人为的）示例：

double Mean(List<double> items)
{
    double mu = 0;
    foreach (double val in items)
        mu += val;
    return mu / items.Length;
}

我们可以像这样计时：

void DoTimings(int n)
{
    Stopwatch sw = new Stopwatch();
    int time = 0;
    double dummy = 0;

    for (int i = 0; i < n; i++)
    {
        List<double> items = new List<double>();
        // populate items with random numbers, excluded for brevity

        sw.Start();
        dummy += Mean(items);
        sw.Stop();
        time += sw.ElapsedMilliseconds;
    }

    Console.WriteLine(dummy);
    Console.WriteLine(time / n);
}

如果项目列表实际上非常大，则这有效。但如果它太小，我们就必须在一次计时下进行多次运行：

void DoTimings(int n)
{
    Stopwatch sw = new Stopwatch();
    int time = 0;
    double dummy = 0;

    List<double> items = new List<double>(); // Reuse same list
    // populate items with random numbers, excluded for brevity

    sw.Start();
    for (int i = 0; i < n; i++)
    {
        dummy += Mean(items);
        time += sw.ElapsedMilliseconds;
    }
    sw.Stop();

    Console.WriteLine(dummy);
    Console.WriteLine(time / n);
}

在第二个示例中，如果列表的大小太小，那么我们只需运行以下命令即可准确地了解需要多长时间：足够大的n。但每种都有其优点和缺点。

然而，在执行其中任何一个之前，我会事先进行“热身”计算：

// Or something smaller, just enough to let the compiler JIT
double dummy = 0;
for (int i = 0; i < 10000; i++) 
    dummy += Mean(data);
Console.WriteLine(dummy);

// Now do the actual timing

这两种方法的另一种方法是执行 @Rig 在他的答案中所做的操作，并建立一个结果列表来进行统计。在第一种情况下，您只需建立每个单独时间的列表。在第二种情况下，您将建立多次运行的平均时间列表，因为计算时间可能小于秒表中最细粒度的时间。

话虽如此，我想说的是，在所有这一切中，有一个非常大的警告：计算某件事运行所需的时间很难正确完成。想要进行分析是令人钦佩的，但是您应该对 SO 进行一些研究，并看看其他人做了什么来正确地做到这一点。编写一个时间错误的例程很容易，但要正确执行却很难。