Question

我刚刚编写了这个简短的C ++程序来估算每秒的实际时钟周期数。

#include <iostream>
#include <time.h>

using namespace std;

int main () {

    for(int i = 0; i < 10 ; i++) {

        int first_clock = clock();
        int first_time = time(NULL);

        while(time(NULL) <= first_time) {}

        int second_time = time(NULL);
        int second_clock = clock();

        cout << "Actual clocks per second = " << (second_clock - first_clock)/(second_time - first_time) << "\n";

        cout << "CLOCKS_PER_SEC = " << CLOCKS_PER_SEC << "\n";

    }

    return 0;

}

当我运行程序时，我得到的输出看起来像这样。

Actual clocks per second = 199139
CLOCKS_PER_SEC = 1000000
Actual clocks per second = 638164
CLOCKS_PER_SEC = 1000000
Actual clocks per second = 610735
CLOCKS_PER_SEC = 1000000
Actual clocks per second = 614835
CLOCKS_PER_SEC = 1000000
Actual clocks per second = 642327
CLOCKS_PER_SEC = 1000000
Actual clocks per second = 562068
CLOCKS_PER_SEC = 1000000
Actual clocks per second = 605767
CLOCKS_PER_SEC = 1000000
Actual clocks per second = 619543
CLOCKS_PER_SEC = 1000000
Actual clocks per second = 650243
CLOCKS_PER_SEC = 1000000
Actual clocks per second = 639128
CLOCKS_PER_SEC = 1000000

为什么每秒的实际时钟滴答数与CLOCKS_PER_SEC不匹配？它们甚至不大致相同。这是怎么回事？

Answer 1

clock返回在您的程序中花费的时间。每秒有1,000,000个时钟节拍^*。您的程序似乎消耗了60％。

其他东西使用了其他40％。

^* _{好的，每秒有几乎 1,000,000个时钟滴答。实际数字已经标准化，因此您的程序可以感知1,000,000个滴答。}

Answer 2

来自clock(3)的手册页：

POSIX要求CLOCKS_PER_SEC等于1000000，与实际分辨率无关。

您的实施似乎至少在这方面遵循POSIX。

在这里运行你的程序，我得到了

Actual clocks per second = 980000
CLOCKS_PER_SEC = 1000000
Actual clocks per second = 1000000
CLOCKS_PER_SEC = 1000000
Actual clocks per second = 990000
CLOCKS_PER_SEC = 1000000
Actual clocks per second = 1000000
CLOCKS_PER_SEC = 1000000
Actual clocks per second = 1000000
CLOCKS_PER_SEC = 1000000
Actual clocks per second = 1000000
CLOCKS_PER_SEC = 1000000
Actual clocks per second = 1000000
CLOCKS_PER_SEC = 1000000
Actual clocks per second = 1000000
CLOCKS_PER_SEC = 1000000
Actual clocks per second = 1000000
CLOCKS_PER_SEC = 1000000
Actual clocks per second = 1000000
CLOCKS_PER_SEC = 1000000

或空闲机器上的类似输出，输出如

Actual clocks per second = 50000
CLOCKS_PER_SEC = 1000000
Actual clocks per second = 600000
CLOCKS_PER_SEC = 1000000
Actual clocks per second = 530000
CLOCKS_PER_SEC = 1000000
Actual clocks per second = 580000
CLOCKS_PER_SEC = 1000000
Actual clocks per second = 730000
CLOCKS_PER_SEC = 1000000
Actual clocks per second = 730000
CLOCKS_PER_SEC = 1000000
Actual clocks per second = 600000
CLOCKS_PER_SEC = 1000000
Actual clocks per second = 560000
CLOCKS_PER_SEC = 1000000
Actual clocks per second = 600000
CLOCKS_PER_SEC = 1000000
Actual clocks per second = 620000
CLOCKS_PER_SEC = 1000000

在繁忙的机器上。由于clock()测量程序中花费的（近似）时间，因此您似乎在繁忙的计算机上进行了测试，并且您的程序只获得了大约60％的CPU时间。

Answer 3

POSIX中的CLOCKS_PER_SECOND是一个等于1000000的常量。
CLOCKS_PER_SECOND不应显示进程中的时钟数。它是一个分辨率编号，可用于将时钟数转换为时间量。（请参阅clock（）函数的手册页）

例如，如果你计算：

（second_clock-first_clock）/ CLOCKS_PER_SEC

您将获得第一次和第二次调用“clock（）”函数之间的总时间。

Answer 4

C99标准

C99 N1256 standard draft对CLOCKS_PER_SEC所说的唯一内容是：

CLOCKS_PER_SEC 它扩展为类型为clock_t（如下所述）的表达式时钟函数返回值的每秒数

正如其他人所说，POSIX将其设置为100万，这将其精度限制为1微秒。我认为这只是从以兆赫兹测量最大CPU频率的日子开始的历史值。

Answer 5

当您将 int first_time = time（NULL）; 设置为1时，time（NULL）可能“相距1纳秒”（因为它被截断了）。因此， while（time（NULL）<= first_time）{} 可以跳过1秒以上，比您预期的要快。

这就是为什么您的“ 1秒”中的时钟更少的原因。

Answer 6

嗯，呃。你不知道你开始计时的当前时间有多远，对吗？因此，您可以从1到CLOCKS_PER_SEC获得任何结果。在内循环中尝试这个：

int first_time = time(NULL);
// Wait for timer to roll over before starting clock!
while(time(NULL) <= first_time) {}

int first_clock = clock();
first_time = time(NULL);
while(time(NULL) <= first_time) {}

int second_time = time(NULL);
int second_clock = clock();

cout << "Actual clocks per second = " << (second_clock - first_clock)/(second_time - first_time) << "\n";

cout << "CLOCKS_PER_SEC = " << CLOCKS_PER_SEC << "\n";

有关完整源代码，请参阅ideone。如您所料，它将每秒实际时钟报告为1000000。（我不得不将迭代次数减少到2，因此ideone没有超时。）

为什么CLOCKS_PER_SEC不是每秒的实际时钟数？

6 个答案: