以毫秒精度測量時間

Question

我的程序將在時間和空間上相互競爭不同的排序算法。 我有空間，但測量時間給我帶來了一些麻煩。 以下是運行排序的代碼：

void test(short* n, short len) {
  short i, j, a[1024];

  for(i=0; i<2; i++) {         // Loop over each sort algo
    memused = 0;               // Initialize memory marker
    for(j=0; j<len; j++)       // Copy scrambled list into fresh array
      a[j] = n[j];             // (Sorting algos are in-place)
                               // ***Point A***
    switch(i) {                // Pick sorting algo
    case 0:
      selectionSort(a, len);
    case 1:
      quicksort(a, len);
    }
                               // ***Point B***    
    spc[i][len] = memused;     // Record how much mem was used
  }
}

（為簡單起見，我刪除了一些排序算法）

現在，我需要測量排序算法需要多長時間。 最明顯的方法是在點（a）記錄時間，然后從點（b）的時間減去該時間。 但是沒有一個C時間函數足夠好：

time（）給了我幾秒鍾的時間，但是algos比那更快，所以我需要更准確的東西。

clock（）給了我自程序啟動以來的CPU滴答，但似乎舍入到最接近的10,000; 還不夠小

time shell命令工作得很好，除了我需要為每個算法運行超過1,000個測試，我需要每個算法的單獨時間。

我不知道getrusage（）返回什么，但它也太長了。

我需要的是時間單位（顯着，如果可能）小於排序功能的運行時間：大約2ms。 所以我的問題是：我在哪里可以得到它？

Answer 1

gettimeofday()具有微秒分辨率並且易於使用。

一對有用的計時器功能是：

static struct timeval tm1;

static inline void start()
{
    gettimeofday(&tm1, NULL);
}

static inline void stop()
{
    struct timeval tm2;
    gettimeofday(&tm2, NULL);

    unsigned long long t = 1000 * (tm2.tv_sec - tm1.tv_sec) + (tm2.tv_usec - tm1.tv_usec) / 1000;
    printf("%llu ms\n", t);
}

Answer 2

要測量時間， CLOCK_MONOTONIC clock_gettime與CLOCK_MONOTONIC一起CLOCK_MONOTONIC （如果可用，則使用CLOCK_MONOTONIC_RAW ）。 盡可能避免使用gettimeofday 。 它特別推薦使用clock_gettime ，並且從它返回的時間可能會受到時間服務器的調整，這可能會導致您的測量結果失效。

Answer 3

您可以使用getrusage獲取總用戶+內核時間（或僅選擇一個），如下所示：

#include <sys/time.h>
#include <sys/resource.h>

double get_process_time() {
    struct rusage usage;
    if( 0 == getrusage(RUSAGE_SELF, &usage) ) {
        return (double)(usage.ru_utime.tv_sec + usage.ru_stime.tv_sec) +
               (double)(usage.ru_utime.tv_usec + usage.ru_stime.tv_usec) / 1.0e6;
    }
    return 0;
}

我選擇創建一個包含小數秒的double精度數......

double t_begin, t_end;

t_begin = get_process_time();
// Do some operation...
t_end = get_process_time();

printf( "Elapsed time: %.6f seconds\n", t_end - t_begin );

Answer 4

時間戳計數器在這里可能會有所幫助：

static unsigned long long rdtsctime() {
    unsigned int eax, edx;
    unsigned long long val;
    __asm__ __volatile__("rdtsc":"=a"(eax), "=d"(edx));
    val = edx;
    val = val << 32;
    val += eax;
    return val;
}

雖然有一些警告。 不同處理器核心的時間戳可以是不同的，並且改變時鍾速度（由於省電特征等）可能導致錯誤的結果。