如何在C ++中獲取一段代碼的執行時間？

Question

我正在嘗試對一段代碼進行基准測試。 正是基於這個代碼在這里有一個有趣的現象基本上看起來像這樣：

    auto t0 = std::chrono::high_resolution_clock::now();
    ...
    auto t1 = std::chrono::high_resolution_clock::now();
    std::cout << secs(t1-t0).count() << " s\n";

問題是我在一台共享機器上，這給了我一些時間，所以我的結果並沒有給我任何一致性。 我真正需要的是某種秒表工具，它可以讓我得到我的代碼運行的時間，而不是牆上的時間。 有什么選擇？ 如果涉及系統特定的調用，我在Linux機器上，但如果可能的話，我寧願保持這段代碼的可移植性。

我已經看過其他問題，比如這個和這個，但它們似乎都提供了牆上時間的解決方案。

Answer 1

如果在您的操作系統上可用，您可以使用時間API來獲得與內置time命令類似的結果。

#include <sys/times.h>
...
struct tms  start, end;
times(&start);
//Do command
times(&end);
clock_t usr_time = end->tms_utime - start->tms_utime;
clock_t sys_time = end->tms_stime - start->tms_stime;

要100％完成，您應檢查時間結果是否不等於-1 ，否則請檢查errno代碼。

Answer 2

理想情況下，正如您提到的問題中的注釋一樣，您應該將要測量的代碼段隔離在main內部，並使用unix time命令行工具，該工具報告user和system時間。

如果您無法做到這一點，請考慮查看源代碼的time並可能使用相同的技術來對代碼進行基准測試。

Answer 3

我認為您需要將clock_gettime()與以下時鍾CLOCK_PROCESS_CPUTIME_ID或CLOCK_THREAD_CPUTIME_ID 。 它們給出進程/線程消耗的CPU時間量。

CLOCK_PROCESS_CPUTIME_ID
  High-resolution per-process timer from the CPU.
CLOCK_THREAD_CPUTIME_ID
  Thread-specific CPU-time clock.

參考：

• http://linux.die.net/man/3/clock_gettime
• 理解clock_gettime（）的不同時鍾
• http://www.guyrutenberg.com/2007/09/22/profiling-code-using-clock_gettime/

我認為在許多情況下給出merlin2011的建議是不可行的，因為隔離可能需要很多努力，而使用clock_gettime()添加兩行代碼是非常實用的。 您甚至可以在類中包含對clock_gettime()調用。

Answer 4

對於Linux

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

  double  theseSecs = 0.0;
  double  startSecs = 0.0;
  double  secs;
  double  CPUsecs = 0.0;
  double  CPUutilisation = 0.0;
  double  answer = 0;
  clock_t starts;

  void start_CPU_time()
  {      
      starts = clock();;
      return;
  }

  void end_CPU_time()
  {
      CPUsecs = (double)(clock() - starts)/(double)CLOCKS_PER_SEC;
      return;
  }    

  struct timespec tp1;
  void getSecs()
  {
     clock_gettime(CLOCK_REALTIME, &tp1);
     theseSecs =  tp1.tv_sec + tp1.tv_nsec / 1e9;           
     return;
  }

  void start_time()
  {
      getSecs();
      startSecs = theseSecs;
      return;
  }

  void end_time()
  {
      getSecs();
      secs    = theseSecs - startSecs;
      return;
  }    

  void calculate()
  {
      int i, j;
      for (i=1; i<100001; i++)
      {
          for (j=1; j<10001; j++)
          {
              answer = answer + (float)i / 100000000.0;
          }
      }
  }

 void main()
 {
     start_time();
     start_CPU_time();
     calculate();
     end_time();
     end_CPU_time();
     CPUutilisation = CPUsecs /  secs * 100.0;
     printf("\n Answer %10.1f, Elapsed Time %7.4f, CPU Time %7.4f, CPU Ut %3.0f%\n",
              answer, secs, CPUsecs, CPUutilisation);  
 }