如何在C程序中找到某一部分的执行时间？

Question

我正在试图找到一种在C语言中获取代码执行时间的方法。我已经尝试了来自time.h的time()和clock()，但是time()返回秒数，clock()似乎给我毫秒（或百分之一秒）的精度，我需要更加精确的时间。是否有一种方法可以以至少微秒级别的精度抓取时间？

这只需要能够在Linux上编译即可。

- Stephen

Answer 1

您提到了 clock() 和 time() - 您是在寻找 gettimeofday() 吗？

这将填充一个包含秒和微秒的 struct timeval。

当然，实际分辨率取决于硬件。

- Andrew Edgecombe

Answer 2

说实话，这是一个只有几个宏的东西：

#include <time.h>
clock_t startm, stopm;
#define START if ( (startm = clock()) == -1) {printf("Error calling clock");exit(1);}
#define STOP if ( (stopm = clock()) == -1) {printf("Error calling clock");exit(1);}
#define PRINTTIME printf( "%6.3f seconds used by the processor.", ((double)stopm-startm)/CLOCKS_PER_SEC);

然后只需这样使用：

main() {
  START;
  // Do stuff you want to time
  STOP;
  PRINTTIME;
}

From http://ctips.pbwiki.com/Timer

- PhirePhly

Answer 3

您需要一个性能分析器应用程序。

在stackoverflow和搜索引擎上搜索关键词：linux性能分析。

- Thorsten79

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一个分析器提供的是统计信息，这与实际测量并不相同。 - Lee-Man

Answer 4

请查看 gettimeofday、clock_* 或者get/setitimer。

- ysth

Answer 5

尝试使用"bench.h"；它允许您在代码中放置START_TIMER和STOP_TIMER("name")，从而可以任意基准测试任何代码部分（注意：仅建议用于短代码部分，不适用于需要数十毫秒或更长时间的操作）。它的精度可以到时钟周期级别，但在一些罕见情况下，它可能会改变中间的代码编译方式，在这种情况下，最好使用分析器（虽然一般来说，分析器对于特定代码部分的使用需要更多的工作量）。

它仅适用于x86。

- Dark Shikari

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不错，我们有一个类似的东西，还加了一个有用的功能——PERF_MARK。这个功能可以标记存储在静态数组中的多个点。我们有一个版本，可以保存一个字符串以便更容易地阅读结果，数组默认包含100个条目，但可以更改。PERF_STOP会输出结果。 - Ilya

删除有关多核系统上失败的注释的人：我已经将其删除，因为它是不正确的。该宏自动处理上下文切换和RDTSC值的其他突然变化，因此不存在这样的问题。我在多核机器上专门使用它，它可以正常工作。 - Dark Shikari

Dark Shikari: 这不可能是正确的，这个宏无法处理像抢占式上下文切换这样的事情。它根本不能。它会产生结果，但它们不会准确。此外，它返回的时间是校准到Core2处理器的（由于#define NOP_CYCLES），需要更改以适应其他处理器。 - QAZ

Answer 6

你可能想要谷歌一下一个 仪器化 工具。

- Daren Thomas

Answer 7

你不会找到一个库调用来让你超越平台的时钟分辨率。可以像其他帖子建议的那样使用分析器（man gprof），或者-快速且简单-在有问题的代码部分周围放置一个循环以执行多次，并使用clock()。

- fizzer

Answer 8

gettimeofday()提供了微秒级别的分辨率，而 clock_gettime() 则提供了纳秒级别的分辨率。

int clock_gettime(clockid_t clk_id, struct timespec *tp);

clk_id 标识要使用的时钟。如果您想要一个系统范围内对所有进程可见的时钟，请使用 CLOCK_REALTIME。对于每个进程计时器，请使用 CLOCK_PROCESS_CPUTIME_ID，对于线程特定计时器，请使用 CLOCK_THREAD_CPUTIME_ID。

- krakit

Answer 9

这取决于具体情况。性能分析器可以提供全局视图，但如果您需要准确的视图，我的建议是KISS。只需在循环中运行代码，使其需要一分钟左右才能完成。然后根据总运行时间和执行的迭代计算一个简单的平均值。

这种方法可以让您：

1. 使用低分辨率计时器获得准确的结果。

2. 避免仪器干扰接近处理器的高速缓存（L2、L1、分支等）问题。但是，在紧密循环中运行相同的代码也可能提供乐观的结果，这些结果可能不反映实际情况。

- Einstein

Answer 10

不知道你正在使用哪个环境/操作系统，但如果另一个线程、任务或进程在中间抢占了你的定时代码，那么你的计时可能会不准确。我建议探索诸如互斥锁或信号量等机制，以防止其他线程抢占你的进程。

- ivanpro