Question

我有一些代码试图确定代码块的执行时间。

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

int main()
{
   clock_t start_t, end_t, total_t;
   int i;

   start_t = clock(); //clock start
   printf("Starting of the program, start_t = %ld\n", start_t);

   printf("Going to scan a big loop, start_t = %ld\n", start_t);
   for(i=0; i< 10000000; i++)  //trying to determine execution time of this block
   {
   }
   end_t = clock(); //clock stopped
   printf("End of the big loop, end_t = %ld\n", end_t);

   total_t = (long int)(end_t - start_t);
   printf("Total time taken by CPU: %lu\n", total_t  );

   return(0);
}

我机器上的代码段输出

Starting of the program, start_t = 8965
Going to scan a big loop, start_t = 8965
End of the big loop, end_t = 27259
Total time taken by CPU: 18294

因此，如果我的CPU以21 MHz运行并假设这是唯一执行的事情，那么每个机器周期大约等于47纳秒（18294 * 47）= 859818纳秒。

这是我代码中for循环的执行时间吗？我在这里做了一些不正确的假设。

Answer 1

clock函数使用的时间单位是任意的。在大多数平台上，它与处理器速度无关。它通常与外部定时器中断的频率相关 - 可以在软件中配置 - 或者与通过多年处理器发展保持兼容性的历史值相关。您需要使用宏CLOCKS_PER_SEC转换为实时。

printf("Total time taken by CPU: %fs\n", (double)total_t / CLOCKS_PER_SEC);

C标准库旨在可在各种硬件上实现，包括没有内部定时器并依赖外部外设来分辨时间的处理器。与time相比，许多平台都有更精确的方法来测量挂钟时间，并且测量CPU消耗的方法比clock更精确。例如，在POSIX系统（例如Linux和其他类Unix系统）上，您可以使用具有微秒精度的getrusage。

struct timeval start, end;
struct rusage usage;
getrusage(RUSAGE_SELF, &usage);
start = usage.ru_utime;
…
getrusage(RUSAGE_SELF, &usage);
end = usage.ru_utime;
printf("Total time taken by CPU: %fs\n", (double)(end.tv_sec - start.tv_sec) + (end.tv_usec - start.tv_usec) / 1e-6);

如果可用，clock_gettime(CLOCK_THREAD_CPUTIME_ID)或clock_gettime(CLOCK_PROCESS_CPUTIME_ID)可以提供更好的精确度。它具有纳秒精度。

请注意精度和准确度之间的差异：精度是报告值的单位。准确度是报告值与实际值的接近程度。除非您正在使用real-time system，否则对于一段代码需要多长时间没有任何确定的保证，包括调用测量函数本身。

某些处理器具有计算处理器周期而不是挂钟时间的周期时钟，但这是非常特定于系统的。

每当进行基准测试时，请注意您所测量的是在这些特定情况下在此特定CPU上执行此特定可执行文件，并且结果可能会或可能不会推广到其他情况。例如，除非您关闭优化，否则大多数编译器都会优化您的问题中的空循环。测量未经优化的代码的速度通常是没有意义的。即使您在循环中添加实际工作，也要注意玩具基准测试：它们通常不具有与现实世界代码相同的性能特征。在PC和智能手机等现代高端CPU上，CPU密集型代码的基准测试通常对缓存效果非常敏感，结果可能取决于系统上运行的其他内容，确切的CPU模型（由于不同缓存大小和布局），代码恰好加载的地址等，

C语言中clock（）函数的准确性

1 个答案: