使用clock()函数来计算程序执行时间

Question

我正在使用类似以下的方式来计算程序从开始到结束所需的时间：

int main(){
    clock_t startClock = clock();
    .... // many codes
    clock_t endClock = clock();
    printf("%ld", (endClock - startClock) / CLOCKS_PER_SEC);
}

我的问题是，由于同时有多个进程运行，如果我的进程在空闲状态下运行x时间，那么在这段时间内时钟会在我的程序中继续滴答吗？

所以，我的担忧是，假设已经过去了1000个时钟周期，但我的进程只使用了其中的500个，那么我从(endClock - startClock)中会得到500还是1000？

谢谢。

- Derek Li

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你是想测量CPU时间还是墙钟时间？ - NPE

我想比较不同实现的性能，所以我认为 CPU 时间会更合适。有什么建议吗？ - Derek Li

你使用的是Linux还是Windows？或者其他操作系统？ - Mysticial

由于您正在使用Linux，clock()将为您提供CPU时间。如果您的应用程序仅为单线程，则这是衡量性能的好方法（前提是您没有其他进程通过缓存或超线程干扰...）。但是，如果它是多线程的，则使用挂钟将提供更有意义的性能结果。 - Mysticial

我实际上正在尝试比较不同实现（使用16/32/64等线程）之间的性能。我可以在创建线程之前执行startClock=clock()，并在join之后执行endClock=clock()吗？如果是多线程代码，为什么墙钟会给出更有意义的性能呢？谢谢。 - Derek Li

那么您将需要使用挂钟。在多线程应用程序中测量CPU时间并不是非常有意义的，因为可能存在负载不平衡和空闲线程。为此，您需要使用gettimeofday()。请参见我发布的答案。 - Mysticial

Answer 1

这取决于操作系统。在Windows上，clock()测量的是墙时。在Linux / Posix上，它测量所有线程的组合CPU时间。

如果您想要Linux上的墙时，请使用gettimeofday()。

如果您想要Windows上的CPU时间，请使用GetProcessTimes()。

编辑：

因此，如果您在Windows上，clock()将会测量空闲时间。

在Linux上，clock()不会测量空闲时间。

- Mysticial

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无论哪种情况，我都不会使用它；它的分辨率非常低。请看我的回答。 - R.. GitHub STOP HELPING ICE

确实如此，但是根据评论来看，该程序是多线程的，因此我不确定原帖作者是否想使用 CPU 时间来衡量性能。 - Mysticial

Answer 2

clock在POSIX上测量CPU时间，但通常分辨率非常低。相反，现代程序应该使用clock_gettime与CLOCK_PROCESS_CPUTIME_ID时钟ID。这将提供高达纳秒级分辨率的结果，通常实际上就是如此好。

- R.. GitHub STOP HELPING ICE

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个人经验可能有所不同。我在工作中使用的AIX系统上发现，clock_gettime的分辨率甚至比clock还要差。clock的分辨率大约为3毫秒，而clock_getres报告的分辨率为10毫秒。 - Fred Larson

Answer 3

根据Linux手册中的定义，clock()函数返回程序使用的处理器时间的近似值。它会尽可能地准确，但正如您所说，一些时间（例如进程切换）很难归因于一个进程，因此这些数字将尽可能准确，但并非完美。

- Diego Sevilla