Question

是否有一个简单的库可以对执行部分C代码所需的时间进行基准测试？我想要的是：

int main(){
    benchmarkBegin(0);
    //Do work
    double elapsedMS = benchmarkEnd(0);

    benchmarkBegin(1)
    //Do some more work
    double elapsedMS2 = benchmarkEnd(1);

    double speedup = benchmarkSpeedup(elapsedMS, elapsedMS2); //Calculates relative speedup
}

如果图书馆允许你进行多次运行，对它们进行平均并计算时间差异，这也会很棒！

Answer 1

基本上，你想要的只是一个高分辨率计时器。经过的时间当然只是时间的差异，并且通过除以每个任务的时间来计算加速。我已经包含了一个高分辨率计时器的代码，至少应该在windows和unix上工作。

#ifdef WIN32

#include <windows.h>
double get_time()
{
    LARGE_INTEGER t, f;
    QueryPerformanceCounter(&t);
    QueryPerformanceFrequency(&f);
    return (double)t.QuadPart/(double)f.QuadPart;
}

#else

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

double get_time()
{
    struct timeval t;
    struct timezone tzp;
    gettimeofday(&t, &tzp);
    return t.tv_sec + t.tv_usec*1e-6;
}

#endif

Answer 2

使用clock()中定义的函数time.h：

startTime = (float)clock()/CLOCKS_PER_SEC;

/* Do work */

endTime = (float)clock()/CLOCKS_PER_SEC;

timeElapsed = endTime - startTime;

Answer 3

轻松对 C 代码进行基准测试

#include <time.h>

int main(void) {
  clock_t start_time = clock();

  // code or function to benchmark

  double elapsed_time = (double)(clock() - start_time) / CLOCKS_PER_SEC;
  printf("Done in %f seconds\n", elapsed_time);
}

简单的多线程 C 代码基准测试

如果您想对多线程程序进行基准测试，您首先需要仔细查看clock：

说明

<块引用>

clock() 函数返回处理器时间的近似值程序使用。

返回值

<块引用>

返回的值是目前使用的CPU时间作为clock_t；到获取使用的秒数，除以 CLOCKS_PER_SEC。如果使用的处理器时间不可用或其值不能表示，函数返回值 (clock_t)(-1)

因此，将 elapsed_time 除以线程数以获得函数的执行时间非常重要：

#include <time.h>
#include <omp.h>

#define THREADS_NB omp_get_max_threads()

#pragma omp parallel for private(i) num_threads(THREADS_NB)
clock_t start_time = clock();

// code or function to benchmark

double elapsed_time = (double)(clock() - start_time) / CLOCKS_PER_SEC;
printf("Done in %f seconds\n", elapsed_time / THREADS_NB); // divide by THREADS_NB!

示例

#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <stdio.h>
#include <time.h>
#include <omp.h>

#define N 20000
#define THREADS_NB omp_get_max_threads()

void init_arrays(double *a, double *b) {
  memset(a, 0, sizeof(a));
  memset(b, 0, sizeof(b));
  for (int i = 0; i < N; i++) {
    a[i] += 1.0;
    b[i] += 1.0;
  }
}

double func2(double i, double j) {
  double res = 0.0;

  while (i / j > 0.0) {
    res += i / j;
    i -= 0.1;
    j -= 0.000003;
  }
  return res;
}

double single_thread(double *a, double *b) {
  double res = 0;
  int i, j;
  for (i = 0; i < N; i++) {
    for (j = 0; j < N; j++) {
      if (i == j) continue;
      res += func2(a[i], b[j]);
    }
  }
  return res;
}

double multi_threads(double *a, double *b) {
  double res = 0;
  int i, j;
  #pragma omp parallel for private(j) num_threads(THREADS_NB) reduction(+:res)
  for (i = 0; i < N; i++) {
    for (j = 0; j < N; j++) {
      if (i == j) continue;
      res += func2(a[i], b[j]);
    }
  }
  return res;
}

int main(void) {
  double *a, *b;
  a = (double *)calloc(N, sizeof(double));
  b = (double *)calloc(N, sizeof(double));
  init_arrays(a, b);

  clock_t start_time = clock();
  double res = single_thread(a, b);
  double elapsed_time = (double)(clock() - start_time) / CLOCKS_PER_SEC;
  printf("Default:  Done with %f in %f sd\n", res, elapsed_time);

  start_time = clock();
  res = multi_threads(a, b);
  elapsed_time = (double)(clock() - start_time) / CLOCKS_PER_SEC;
  printf("With OMP: Done with %f in %f sd\n", res, elapsed_time / THREADS_NB);
}

编译：

gcc -O3 multithread_benchmark.c -fopenmp && time ./a.out

输出：

Default:  Done with 2199909813.614555 in 4.909633 sd
With OMP: Done with 2199909799.377532 in 1.708831 sd

real    0m6.703s (from time function)

Answer 4

在POSIX中，尝试getrusage。相关参数为RUSAGE_SELF，相关字段为ru_utime.tv_sec和ru_utime.tv_usec。

Answer 5

可能有现成的实用程序可以帮助解决这个问题，但我怀疑大多数会使用某种取样或可能的注射。但是为了获得特定时间段的代码，您可能需要添加对您在示例中显示的计时器的调用。如果您使用的是Windows，则可以使用高性能计时器。我answered a similar question并显示了可以执行此操作的示例代码。 Linux也有类似的方法。

如何轻松地对C代码进行基准测试？

5 个答案:

轻松对 C 代码进行基准测试

简单的多线程 C 代码基准测试

说明

返回值

示例