为什么多次运行同一程序时执行时间有差异？

Question

可能是一个愚蠢的问题。 我注意到在Linux机器上运行C的简单Hello World程序时执行时间的差异（虽然它不是语言特定的）。

程序：

#include<stdio.h>
#include<time.h>

int main()
{
    clock_t begin, end;
    double time_spent;

    begin = clock();

    printf("%s", "Hello World\n");
    end = clock();
    time_spent = (double)(end - begin) / CLOCKS_PER_SEC;
    printf("%f\n", time_spent);
    return 0;
}

O / P：

$ ./hello 
Hello World
0.000061
$ ./hello 
Hello World
0.000057
$ ./hello 
Hello World
0.000099 

这是在四核机器上测试的，平均负载为0.4，并且有足够的可用内存。 虽然差异很小，但背后的原因是什么呢？

Answer 1

除非您运行的是实时操作系统，否则您至少会看到运行时间略有不同。 这是由于OS调度，当时可能发生的任何I / O等。

0.04毫秒的差异根本不是很大的差异。

如果程序在循环中运行至少几秒钟，则应减少变异百分比。

Answer 2

简单的答案是：系统其余部分发生了什么。

所有这些后台进程都做'填充'：处理网络数据包; 将数据保存或记录到磁盘; 决定醒来并检查当前的网络时间; 谁知道！ 对于代码这么短的时间间隔，这些微小的东西可以产生很大的不同。 尝试循环1000次并检查这些结果。 当然，输出到屏幕涉及图形，更新，其他程序......也许你应该只做一个：

unsigned i, j;
...
// Wait a LONG time!
for (i=0;i<5u;++i) { // 5 is about a minute on my machine
    for (j=0;j<~0u;++j) {
        // Twiddle thumbs!
    } // for
} // for

在你的时间内。

Answer 3

两个主要原因：

1. 磁盘缓存：第一次加载可执行文件后，它可能会保留在内存中，以便后续运行不需要从磁盘中获取。

2. 系统活动：您的处理器在消耗资源（内存，CPU，磁盘访问）的同时还在做什么。