Question

我正在做简单的测试来衡量程序的执行时间。因此，我编写了一个简单的程序，该程序具有2个循环，每个循环迭代N次和2N次。我预计第二个循环大约需要两倍的时间，但是当N=1000000时结果相反。

我已经对其进行了多次测试，并在另一台机器上获得了相同的结果。为什么会发生？

我的代码

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <sys/time.h>

long long sum;

int main(int argc, char **argv)
{
    int i;
    long elapsed;
    struct timeval start, end;

    i = atoi(argv[1]);
    sum = 0;
    gettimeofday(&start, NULL);
    while (i--)
        sum += i;
    gettimeofday(&end, NULL);

    elapsed = (end.tv_sec - start.tv_sec) * 1000000;
    elapsed += (end.tv_usec - start.tv_usec);
    printf("1st loop : %ld\n", elapsed);

    i = 2 * atoi(argv[1]);
    sum = 0;
    gettimeofday(&start, NULL);
    while (i--)
        sum += i;
    gettimeofday(&end, NULL);

    elapsed= (end.tv_sec - start.tv_sec) * 1000000;
    elapsed+= (end.tv_usec - start.tv_usec);
    printf("2nd loop : %ld\n", elapsed);
    return 0;
}

一些测试结果

[arch:test] $ ./a.out 10
1st loop : 0
2nd loop : 0
[arch:test] $ ./a.out 100
1st loop : 1
2nd loop : 1
[arch:test] $ ./a.out 1000
1st loop : 7
2nd loop : 14
[arch:test] $ ./a.out 10000
1st loop : 73
2nd loop : 146
[arch:test] $ ./a.out 100000
1st loop : 725
2nd loop : 1448
[arch:test] $ ./a.out 1000000
1st loop : 5369   <-- always greater than 2nd loop
2nd loop : 3536
[arch:test] $ ./a.out 10000000
1st loop : 20203
2nd loop : 34434
[arch:test] $ ./a.out 100000000
1st loop : 174058
2nd loop : 339812
[arch:test] $ ./a.out 1000000000
1st loop : 1709652
2nd loop : 3392287

测试环境 gcc 8.2.1，编译选项-O0 在ubuntu或arch linux上的结果相同，但在Windows 10上使用cygwin的结果相同

Answer 1

您可能只是碰到了第一个或第二个重新安排，而运行第一个循环的一半首当其冲。 gettimeofday应该使用实时时钟，因此花费在上下文切换上的时间确实很重要。当您下次运行10次以上的迭代时，上下文切换的次数应增加大约10倍，因此，如果一半的上下文切换次数比另一者多，则平均而言，差异不会太大。

我无法很好地再现您的结果，但是如果我使用time -v运行可执行文件，因此显示了上下文切换数，则当第一个循环和第二个循环的计时最接近时，上下文切换数为2（第二个上下文切换）。

程序运行时间测量不一致

1 个答案: