在C语言中测量时间

Question

我正在尝试测量C语言中的一些活动（矩阵乘法），并注意到我应该像这样做：

clock_t start = clock();
sleep(3);
clock_t end = clock();
double elapsed_time = (end - start)/(double)CLOCKS_PER_SEC;
printf("Elapsed time: %.2f.\n", elapsed_time);

输出结果为：

Elapsed time: 0.00.

为什么会发生这种事情？

- antonioalopezfernandez

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你尝试过只打印(end - start)吗？ - J.A.I.L.

也许这个链接可以帮到你：https://dev59.com/Cl7Va4cB1Zd3GeqPKYFM#8583395。正如Arno所指出的那样，粒度因机器而异。 - Joseph Quinsey

【抱怨】最高票答案有11个赞，但与问题无关。而Arno、Orwell（或我）的答案（非常相似）都没有得到任何赞。 - Joseph Quinsey

我同意楼主混淆了 clock 和 time。但是 time 对于他测量“矩阵乘法”没有帮助。 - Joseph Quinsey

Answer 1

clock函数记录程序使用的CPU时间，即CPU执行属于该程序的指令所用的时间。sleep函数不会执行任何操作，因此不会消耗可观测的CPU时间（即使它花费了墙钟时间）。

如果您想测量墙钟时间，请使用time函数：

time_t start = time(NULL);
sleep(3);
printf("%.2f\n", (double)(time(NULL) - start));

将打印一个接近三的数字。

- Fred Foo

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MSDN time()：返回自1970年1月1日午夜以来经过的秒数，如果出现错误则返回-1。 sleep(3) 尝试等待3毫秒。这个小延迟可能根本不会改变time()的结果。 - Arno

@Arno：在 POSIX 系统上，sleep 接受的是秒数而不是毫秒。 - Fred Foo

同意！这样你就可以诊断出这是Linux了？ - Arno

为什么要将其转换为double？clock_t 和 time_t 都不是 long int 吗？ - Parth Mehrotra

Answer 2

另外提醒，如果您想以更精确的方式（毫秒级别）测量执行时间，time 不够精确。您可以改用gettimeofday 替代：

#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/time.h>

int main() {
    long start, end;
    struct timeval timecheck;

    gettimeofday(&timecheck, NULL);
    start = (long)timecheck.tv_sec * 1000 + (long)timecheck.tv_usec / 1000;

    usleep(200000);  // 200ms

    gettimeofday(&timecheck, NULL);
    end = (long)timecheck.tv_sec * 1000 + (long)timecheck.tv_usec / 1000;

    printf("%ld milliseconds elapsed\n", (end - start));

    return 0;
}

- Romuald Brunet

Answer 3

你必须使用time_t start = time(NULL);和time_t end = time(NULL);来获取正确的值。

- Aniket Inge

Answer 4

可以像Orwell的回答中所描述的那样使用QueryPerformanceFrequency()，或者使用GetSystemTimeAsFileTime()函数。后者具有100纳秒的精度，但不以该速率递增。它的递增取决于底层硬件和多媒体定时器分辨率的设置。 请记住，QueryPerformanceFrequency()返回的频率被视为常量。然而，由于它是由硬件生成的，因此它也具有时间偏移和漂移。使用QueryPerformanceCounter()测量时间段通常会伴随着每秒数微秒的误差。 我已经给出了关于类似问题的this和this的答案。

- Arno

Answer 5

如果您不介意受限于Windows，可以尝试高分辨率计时器。它比time()更精确，因为后者只有一秒的精度，因为它使用UNIX格式。

#include <iostream>
#include <windows.h>

__int64 countspersec = 0;
double secpercount = 0.0;
__int64 starttime = 0;
__int64 curtime = 0;

int main() {

    // Get current time, and determine how fast the clock ticks
    QueryPerformanceCounter((LARGE_INTEGER*)&starttime);
    QueryPerformanceFrequency((LARGE_INTEGER*)&countspersec);
    secpercount = 1.0/(double)countspersec;

    /* calculate something */

    // Standard end-start stuff, account for clock speed
    QueryPerformanceCounter((LARGE_INTEGER*)&curtime);
    std::cout << "Time needed: " << (curtime-starttime)*secpercount << " sec\n";
    return 0;
}

- Orwell