有4種方法可以達(dá)成測(cè)算程序運(yùn)行時(shí)間的目的。
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它們分別是使用clock, times, gettimeofday, getrusage來(lái)實(shí)現(xiàn)的。
下面就來(lái)逐一介紹,并比較它們的優(yōu)劣點(diǎn)。
系統(tǒng)測(cè)試環(huán)境:
VirtualBox (Ubuntu 9.10)
gcc version 4.4.1
libc6 2.10.1-0ubuntu16
Core Duo T2500 2GMHz
例程如下:
只要修改第11行的定義值,就可以使用不同的測(cè)量方法了。
#include sys/time.h
#include sys/resource.h
#include unistd.h
#include stdio.h
#include time.h
#define TEST_BY_CLOCK (char)(0x00)
#define TEST_BY_TIMES (char)(0x01)
#define TEST_BY_GETTIMEOFDAY (char)(0x02)
#define TEST_BY_GETRUSAGE (char)(0x03)
#define TEST_METHOD (TEST_BY_GETTIMEOFDAY)
#define COORDINATION_X (int)(1024)
#define COORDINATION_Y (int)(1024)
static int g_Matrix[COORDINATION_X][COORDINATION_Y];
double getTimeval()
{
struct rusage stRusage;
struct timeval stTimeval;
if (TEST_METHOD == TEST_BY_GETTIMEOFDAY)
{
gettimeofday(stTimeval, NULL);
}
else if (TEST_METHOD == TEST_BY_GETRUSAGE)
{
getrusage(RUSAGE_SELF, stRusage);
stTimeval = stRusage.ru_utime;
}
return stTimeval.tv_sec + (double)stTimeval.tv_usec*1E-6;
}
int main()
{
int i, j;
int n = 0;
clock_t clockT1, clockT2;
double doubleT1, doubleT2;
if (TEST_METHOD == TEST_BY_CLOCK)
{
clockT1 = clock();
}
else if (TEST_METHOD == TEST_BY_TIMES)
{
times(clockT1);
}
else if (TEST_METHOD == TEST_BY_GETTIMEOFDAY)
{
doubleT1 = getTimeval();
}
else if (TEST_METHOD == TEST_BY_GETRUSAGE)
{
doubleT1 = getTimeval();
}
for (i = 0; i COORDINATION_X; i++)
{
for (j = 0; j COORDINATION_Y; j++)
{
g_Matrix[i][j] = i * j;
}
}
if (TEST_METHOD == TEST_BY_CLOCK)
{
clockT2 = clock();
printf("Time result tested by clock = %10.30f\n",(double)(clockT2 - clockT1)/CLOCKS_PER_SEC);
}
else if (TEST_METHOD == TEST_BY_TIMES)
{
times(clockT2);
printf("Time result tested by times = %10.30f\n", (double)(clockT2 - clockT1)/sysconf(_SC_CLK_TCK));
}
else if (TEST_METHOD == TEST_BY_GETTIMEOFDAY)
{
doubleT2 = getTimeval();
printf("Time result tested by gettimeofday = %10.30f\n",(double)(doubleT2 - doubleT1));
}
else if (TEST_METHOD == TEST_BY_GETRUSAGE)
{
doubleT2 = getTimeval();
printf("Time result tested by getrusage = %10.70f\n", (double)(doubleT2 - doubleT1));
}
return 0;
}
1. 使用clock的方法:
clock是ANSI C的標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)函數(shù),關(guān)于這個(gè)函數(shù)需要說明幾點(diǎn)。
首先,它返回的是CPU耗費(fèi)在本程序上的時(shí)間。也就是說,途中sleep的話,由于CPU資源被釋放,那段時(shí)間將不被計(jì)算在內(nèi)。
其次,得到的返回值其實(shí)就是耗費(fèi)在本程序上的CPU時(shí)間片的數(shù)量,也就是Clock Tick的值。該值必須除以CLOCKS_PER_SEC這個(gè)宏值,才
能最后得到ss.mmnn格式的運(yùn)行時(shí)間。在POSIX兼容系統(tǒng)中,CLOCKS_PER_SEC的值為1,000,000的,也就是
1MHz。
最后,使用這個(gè)函數(shù)能達(dá)到的精度大約為10ms。
2. 使用times的方法:
times的用法基本和clock類似,同樣是取得CPU時(shí)間片的數(shù)量,所不同的是要除以的時(shí)間單位值為sysconf(_SC_CLK_TCK)。
3. 使用gettimeofday的方法:
用gettimeofday直接提取硬件時(shí)鐘進(jìn)行運(yùn)算,得到的結(jié)果的精度相比前兩種方法提高了很多。
但是也正由于它提取硬件時(shí)鐘的原因,這個(gè)方法只能計(jì)算程序開始時(shí)間和結(jié)束時(shí)間的差值。而此時(shí)系統(tǒng)中如果在運(yùn)行其他的后臺(tái)程序,可能會(huì)影響到最終結(jié)果的值。如果后臺(tái)繁忙,系統(tǒng)dispatch過多的話,并不能完全真實(shí)反映被測(cè)量函數(shù)的運(yùn)行時(shí)間。
4. 使用getrusage的方法:
getrusage得到的是程序?qū)ο到y(tǒng)資源的占用信息。只要指定了RUSAGE_SELF,就可以得到程序本身運(yùn)行所占用的系統(tǒng)時(shí)間。
#include time.h
#include stdio.h
#include dos.h
int main(void)
{
time_t timer;
struct tm *tblock;
timer = time(NULL);
tblock = localtime(timer);
printf("Local time is: %s", asctime(tblock));
return 0;
}
tm結(jié)構(gòu)定義如下:
struct tm
{
int tm_sec;
int tm_min;
int tm_hour;
int tm_mday;
int tm_mon;
int tm_year;
int tm_wday;
int tm_yday;
int tm_isdst;
};
c語(yǔ)言時(shí)間函數(shù):
1、獲得日歷時(shí)間函數(shù):
可以通過time()函數(shù)來(lái)獲得日歷時(shí)間(Calendar Time),其原型為:time_t time(time_t * timer);
如果已經(jīng)聲明了參數(shù)timer,可以從參數(shù)timer返回現(xiàn)在的日歷時(shí)間,同時(shí)也可以通過返回值返回現(xiàn)在的日歷時(shí)間,即從一個(gè)時(shí)間點(diǎn)(例如:1970年1月1日0時(shí)0分0秒)到現(xiàn)在此時(shí)的秒數(shù)。如果參數(shù)為空(NUL),函數(shù)將只通過返回值返回現(xiàn)在的日歷時(shí)間,比如下面這個(gè)例子用來(lái)顯示當(dāng)前的日歷時(shí)間:
2、獲得日期和時(shí)間函數(shù):
這里說的日期和時(shí)間就是平時(shí)所說的年、月、日、時(shí)、分、秒等信息。從第2節(jié)我們已經(jīng)知道這些信息都保存在一個(gè)名為tm的結(jié)構(gòu)體中,那么如何將一個(gè)日歷時(shí)間保存為一個(gè)tm結(jié)構(gòu)的對(duì)象呢?
其中可以使用的函數(shù)是gmtime()和localtime(),這兩個(gè)函數(shù)的原型為:
struct tm * gmtime(const time_t *timer);
struct tm * localtime(const time_t * timer);
其中g(shù)mtime()函數(shù)是將日歷時(shí)間轉(zhuǎn)化為世界標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間(即格林尼治時(shí)間),并返回一個(gè)tm結(jié)構(gòu)體來(lái)保存這個(gè)時(shí)間,而localtime()函數(shù)是將日歷時(shí)間轉(zhuǎn)化為本地時(shí)間。比如現(xiàn)在用gmtime()函數(shù)獲得的世界標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間是2005年7月30日7點(diǎn)18分20秒,那么用localtime()函數(shù)在中國(guó)地區(qū)獲得的本地時(shí)間會(huì)比世界標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間晚8個(gè)小時(shí),即2005年7月30日15點(diǎn)18分20秒。
有,CLOCK函數(shù)。
clock()是C/C++中的計(jì)時(shí)函數(shù),而與其相關(guān)的數(shù)據(jù)類型是clock_t。在MSDN中,查得對(duì)clock函數(shù)定義如下:clock_t clock(void) ; #ifndef _CLOCK_T_DEFINED ?typedef long clock_t;
#define _CLOCK_T_DEFINED ? ? ??#endif。
可以看到每過千分之一秒(1毫秒),調(diào)用clock函數(shù)返回的值就加1。
C語(yǔ)言是一門通用計(jì)算機(jī)編程語(yǔ)言,應(yīng)用廣泛。C語(yǔ)言的設(shè)計(jì)目標(biāo)是提供一種能以簡(jiǎn)易的方式編譯、處理低級(jí)存儲(chǔ)器、產(chǎn)生少量的機(jī)器碼以及不需要任何運(yùn)行環(huán)境支持便能運(yùn)行的編程語(yǔ)言。
盡管C語(yǔ)言提供了許多低級(jí)處理的功能,但仍然保持著良好跨平臺(tái)的特性,以一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格寫出的C語(yǔ)言程序可在許多電腦平臺(tái)上進(jìn)行編譯,甚至包含一些嵌入式處理器以及超級(jí)電腦等作業(yè)平臺(tái)。
1967年,劍橋大學(xué)的Martin Richards對(duì)CPL語(yǔ)言進(jìn)行了簡(jiǎn)化,于是產(chǎn)生了BCPL語(yǔ)言。
1、C語(yǔ)言中讀取系統(tǒng)時(shí)間的函數(shù)為time(),其函數(shù)原型為:\x0d\x0a#include \x0d\x0atime_t time( time_t * ) ;\x0d\x0atime_t就是long,函數(shù)返回從1970年1月1日(MFC是1899年12月31日)0時(shí)0分0秒,到現(xiàn)在的的秒數(shù)。\x0d\x0a2、C語(yǔ)言還提供了將秒數(shù)轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的時(shí)間格式的函數(shù):\x0d\x0a char * ctime(const time_t *timer); //將日歷時(shí)間轉(zhuǎn)換成本地時(shí)間,返回轉(zhuǎn)換后的字符串指針 可定義字符串或是字符指針來(lái)接收返回值\x0d\x0a struct tm * gmtime(const time_t *timer); //將日歷時(shí)間轉(zhuǎn)化為世界標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間(即格林尼治時(shí)間),返回結(jié)構(gòu)體指針 可定義struct tm *變量來(lái)接收結(jié)果\x0d\x0a struct tm * localtime(const time_t * timer); //將日歷時(shí)間轉(zhuǎn)化為本地時(shí)間,返回結(jié)構(gòu)體指針 可定義struct tm *變量來(lái)接收結(jié)果\x0d\x0a3、例程:\x0d\x0a#include \x0d\x0avoid main()\x0d\x0a{\x0d\x0a time_t t;\x0d\x0a struct tm *pt ;\x0d\x0a char *pc ;\x0d\x0a time(t);\x0d\x0a pc=ctime(t) ; printf("ctime:%s", pc );\x0d\x0a pt=localtime(t) ; printf("year=%d", pt-tm_year+1900 );\x0d\x0a}\x0d\x0a\x0d\x0a時(shí)間結(jié)構(gòu)體struct tm 說明:\x0d\x0a\x0d\x0astruct tm { \x0d\x0a int tm_sec; /* 秒 _ 取值區(qū)間為[0,59] */ \x0d\x0a int tm_min; /* 分 - 取值區(qū)間為[0,59] */ \x0d\x0a int tm_hour; /* 時(shí) - 取值區(qū)間為[0,23] */ \x0d\x0a int tm_mday; /* 一個(gè)月中的日期 - 取值區(qū)間為[1,31] */ \x0d\x0a int tm_mon; /* 月份(從一月開始,0代表一月) - 取值區(qū)間為[0,11] */ \x0d\x0a int tm_year; /* 年份,其值等于實(shí)際年份減去1900 */ \x0d\x0a int tm_wday; /* 星期 _ 取值區(qū)間為[0,6],其中0代表星期天,1代表星期一,以此類推 */ \x0d\x0a int tm_yday; /* 從每年的1月1日開始的天數(shù) _ 取值區(qū)間為[0,365],其中0代表1月1日,1代表1月2日,以此類推 */ \x0d\x0a int tm_isdst; /* 夏令時(shí)標(biāo)識(shí)符,實(shí)行夏令時(shí)的時(shí)候,tm_isdst為正。不實(shí)行夏令時(shí)的進(jìn)候,tm_isdst為0;不了解情況時(shí),tm_isdst()為負(fù)。*/ \x0d\x0a};
#include cstdio
#include ctime
using namespace std;
/* run this program using the console pauser or add your own getch, system("pause") or input loop */
void printTime() {
struct tm t;? ?//tm結(jié)構(gòu)指針
time_t now;? //聲明time_t類型變量
time(now);? ? ? //獲取系統(tǒng)日期和時(shí)間
localtime_s(t, now);? ?//獲取當(dāng)?shù)厝掌诤蜁r(shí)間
? ?//格式化輸出本地時(shí)間
printf("年-月-日-時(shí)-分-秒:%d-%d-%d %d:%d:%d\n", t.tm_year + 1900, t.tm_mon + 1, t.tm_mday, t.tm_hour, t.tm_min, t.tm_sec);
}
int main(int argc, char** argv) {
printTime();
}