使用Bash计算程序的平均执行时间

时间：2019-02-28 07:02:21

标签： bash time execution

要获取任何可执行文件的执行时间，例如a.out，我可以简单地编写time ./a.out。这将输出实时时间，用户时间和系统时间。

是否可以编写一个bash脚本来多次运行该程序并计算并输出平均实际执行时间？

3 个答案:

答案 0 :(得分：5)

您可以编写一个循环并收集time命令的输出并将其通过管道传输到awk以计算平均值：

avg_time() {
    #
    # usage: avg_time n command ...
    #
    n=$1; shift
    (($# > 0)) || return                   # bail if no command given
    for ((i = 0; i < n; i++)); do
        { time -p "$@" &>/dev/null; } 2>&1 # ignore the output of the command
                                           # but collect time's output in stdout
    done | awk '
        /real/ { real = real + $2; nr++ }
        /user/ { user = user + $2; nu++ }
        /sys/  { sys  = sys  + $2; ns++}
        END    {
                 if (nr>0) printf("real %f\n", real/nr);
                 if (nu>0) printf("user %f\n", user/nu);
                 if (ns>0) printf("sys %f\n",  sys/ns)
               }'
}

示例：

avg_time 5 sleep 1

会给你

real 1.000000
user 0.000000
sys 0.000000

可以轻松将其增强为：

  • 在两次执行之间睡一段给定的时间
  • 两次执行之间随机睡眠（在一定范围内）

time -p中man time的含义：

   -p
      When in the POSIX locale, use the precise traditional format

      "real %f\nuser %f\nsys %f\n"

      (with  numbers  in seconds) where the number of decimals in the
      output for %f is unspecified but is sufficient to express the
      clock tick accuracy, and at least one.

您可能还需要查看此命令行基准测试工具：

sharkdp/hyperfine

答案 1 :(得分：2)

总执行时间与单次执行时间之和

护理！将N舍入的 执行时间 的总和不精确！

相反，我们可以 除以N次迭代的总执行时间 （除以N）

avg_time_alt() { 
    local -i n=$1
    local foo real sys user
    shift
    (($# > 0)) || return;
    { read foo real; read foo user; read foo sys ;} < <(
        { time -p for((;n--;)){ "$@" &>/dev/null ;} ;} 2>&1
    )
    printf "real: %.5f\nuser: %.5f\nsys : %.5f\n" $(
        bc -l <<<"$real/$n;$user/$n;$sys/$n;" )
}

注意：：此方法使用bc而非awk来计算平均值。为此，我们将创建一个临时bc文件：

printf >/tmp/test-pi.bc "scale=%d;\npi=4*a(1);\nquit\n" 60

这将使用60个小数位计算 ，然后安静地退出。 （您可以为主机调整小数位数。）

演示：

avg_time_alt 1000 sleep .001
real: 0.00195
user: 0.00008
sys : 0.00016

avg_time_alt 1000 bc -ql /tmp/test-pi.bc
real: 0.00172
user: 0.00120
sys : 0.00058

codeforester's function将在哪里解析

avg_time 1000 sleep .001
real 0.000000
user 0.000000
sys 0.000000

avg_time 1000 bc -ql /tmp/test-pi.bc
real 0.000000
user 0.000000
sys 0.000000

替代方法，受choroba's answer启发，使用 Linux的 /proc

好的，您可以考虑：

avgByProc() { 
    local foo start end n=$1 e=$1 values times
    shift;
    export n;
    { 
        read foo;
        read foo;
        read foo foo start foo
    } < /proc/timer_list;
    mapfile values < <(
        for((;n--;)){ "$@" &>/dev/null;}
        read -a endstat < /proc/self/stat
        {
            read foo
            read foo
            read foo foo end foo
        } </proc/timer_list
        printf -v times "%s/100/$e;" ${endstat[@]:13:4}
        bc -l <<<"$[end-start]/10^9/$e;$times"
    )
    printf -v fmt "%-7s: %%.5f\\n" real utime stime cutime cstime
    printf "$fmt" ${values[@]}
}

这基于/proc：

man 5 proc | grep [su]time\\\|timer.list | sed  's/^/>   /'
            (14) utime  %lu
            (15) stime  %lu
            (16) cutime  %ld
            (17) cstime  %ld
     /proc/timer_list (since Linux 2.6.21)

那么现在：

avgByProc 1000 sleep .001
real   : 0.00242
utime  : 0.00015
stime  : 0.00021
cutime : 0.00082
cstime : 0.00020

其中utime和stime代表bash自己，cutime和cstime的用户时间和系统时间表示子用户时间和子系统时间 最有趣。

注意：：在这种情况下（sleep）命令不会使用很多资源。

avgByProc 1000 bc -ql /tmp/test-pi.bc
real   : 0.00175
utime  : 0.00015
stime  : 0.00025
cutime : 0.00108
cstime : 0.00032

这变得更加清楚... 当然，当连续访问timer_list和self/stat而不是 atomicaly 时， real （基于Nanosecs）和之间的区别c?[su]time （基于“滴答声” ，即1/100秒）可能会出现！

答案 2 :(得分：0)

记录执行的开始和结束时间并用执行次数除以差可能更容易。

#!/bin/bash
times=10
start=$(date +%s)
for ((i=0; i < times; i++)) ; do
    run_your_executable_here
done
end=$(date +%s)
bc -l <<< "($end - $start) / $times"

我使用bc来计算平均值，因为bash不支持浮点运算。

要获得更高的精度，您可以切换到纳秒级：

start=$(date +%s.%N)

，并且对于$end同样。

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