如何在Qt中测量函数运行时间？

Question

我正在调用Qt中的argon2 - 一种内存密集型哈希函数，并测量其运行时间：

...
QTime start = QTime::currentTime();
// call hashing function
QTime finish = QTime::currentTime();
time = start.msecsTo(finish) / 1000.0;
...

在argon2库的测试用例中，时间以另一种方式进行测量：

...
clock_t start = clock();
// call hashing function
clock_t finish = clock();
time = ((double)finish - start) / CLOCKS_PER_SEC;
...

我按照他们测试用例中的方式调用函数，但是我得到了一个两倍大的数字（速度两倍慢）。为什么？如何在Qt中测量函数运行时间？clock()实际上测量什么？ 环境：virtualBox，Ubuntu14.04 64位，Qt5.2.1，Qt Creator 3.0.1。

- Bobur

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可能是c++ / Qt-计算时间的重复问题。 - PsiX

不知道这个 "argon2" 是什么，但它看起来并不太合适... 正确的方法是使用 QElapsedTimer，它非常容易使用，并且在给定平台的情况下尽可能准确。 - dtech

@PsiX编辑。我想知道时间差异的原因。 - Bobur

@Bobur 好的，那么为什么你接受了一个没有回答那个问题的答案呢？ - PsiX

@PsiX建议我使用QElapsedTimer，另一个人则建议不要使用clock()。两者都解释了他们的观点。现在我知道该怎么做了。我想接受两个答案，但我不能。但我想知道为什么你会问这个问题？这有什么问题吗？ - Bobur

@Bobur，你应该只接受那些真正回答了你问题的答案。或者更新你的问题，使其更符合你所接受的答案。 “但是我得到了一个两倍大的数字（两倍慢）。为什么？”你有答案吗？ 你已经接受了一个与你的第二个问题（“如何在Qt中测量函数运行时间？”）重复的答案。 你应该澄清你的问题。 - PsiX

Answer 1

您还可以尝试使用QElapsedTimer:

QElapsedTimer timer;
timer.start();

slowOperation1();

qDebug() << "The slow operation took" << timer.elapsed() << "milliseconds";
qDebug() << "The slow operation took" << timer.nsecsElapsed() << "nanoseconds";

QElapsedTimer 文档

- Tom Conijn

Answer 2

clock()不适用于测量函数执行时间的精确性。它只返回整个程序在CPU上运行时的时钟数，不计算阻塞的IO操作或睡眠时间。它只计算程序在CPU上（处理）运行的时钟数。如果您的代码中使用了sleep，您将失去CPU，这段时间不会被计算在clock()中。您必须使用time()、gettimeofday()或更精确的rdtsc汇编指令。

看一下这些问题： clock() 精度 为什么CLOCKS_PER_SEC不是实际每秒钟的时钟数？ 在Qt源代码中，您会看到Qt在Unix下使用gettimeofday来实现QTime::currentTime()https://github.com/radekp/qt/blob/master/src/corelib/tools/qdatetime.cpp：第1854行

- e.jahandar

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这大部分是不正确的。很久以前，当CPU以固定频率运行时是正确的。而今天，CPU不再以固定频率运行，并且clock()函数实现方式不同，如果你可以接受毫秒级的精度，它是相当准确的。 - dtech

@ddriver C 语言中的 clock 函数“返回自程序开始以来，与程序调用相关的实现定义时代的最佳近似处理器时间使用情况。”https://dev59.com/u2kw5IYBdhLWcg3wdKbD#9871772 - e.jahandar

如果我在1秒钟内运行两个函数，第一个是CPU密集型的（进行大量计算），另一个是内存绑定函数（进行大量内存块读写），并使用clock()测量它们的时间，您的意思是即使实际运行时间相同，CPU密集型函数的clock()时间也会比第二个函数长吗？ - Bobur

@e.jahandar 另外一件事，您建议我使用"time()或gettimeofday()"，但我正在使用QTime :: currentTime()，它使用（正如您提到的）gettimeofday()。 那么看来我做得对，不是吗？ - Bobur

最后一个错别字在第1845行。 - Bobur

@Bobur 正如你所说，clock() 函数不计算非 CPU 操作的时间，例如 I/O 操作和内存访问。内存操作（如高速缓存缺失）是被计算在内的。QTime::currentTime() 是正确的选择。 - e.jahandar