博客
关于我
强烈建议你试试无所不能的chatGPT,快点击我
C和C++中的计时器
阅读量:4690 次
发布时间:2019-06-09

本文共 6730 字,大约阅读时间需要 22 分钟。

  在我们调试代码的时候,很多时候需要用代码的运行时间来衡量代码的效率,看了网上已经有了很多关于计时的文章,自己学习的时候再进行一些整理吧。

 

1. time()函数 

  在头文件time.h中,time()获取当前的系统时间,只能精确到秒,返回的结果是一个time_t类型,其使用方法如下:

#include 
#include
int main() { time_t first, second; first=time(NULL); delay(2000); second=time(NULL); printf("The difference is: %f seconds",difftime(second,first)); //调用difftime求出时间差 return 0; }

 

 2. clock()函数

  在头文件time.h中,clock()函数返回从“开启这个程序进程”到“程序中调用clock()函数”时之间的CPU时钟计时单元(clock tick)数,在MSDN中称之为挂钟时间(wal-clock),常量CLOCKS_PER_SEC,它用来表示一秒钟会有多少个时钟计时单元,精确到毫秒,其使用方法如下:

#include
#include
int main(){ double dur; clock_t start,end; start = clock(); foo();//dosomething end = clock(); dur = (double)(end - start); printf("Use Time:%f\n",(dur/CLOCKS_PER_SEC));}

 

3.timeGetTime()函数(Windows API

  以毫秒计的系统时间,该时间为从系统开启算起所经过的时间。在使用timeGetTime之前应先包含头文件#include <Mmsystem.h>或#include <Windows.h>并在project->settings->link->Object/library modules中添加winmm.lib。也可以在文件头部添加 #pragma comment( lib,"winmm.lib" )。

备注:命令行:#pragma comment( lib,"xxx.lib" )时预编译处理指令,让vc将winmm.lib添加到工程中去进行编译。

#include
#include
#pragma comment( lib,"winmm.lib" )int main(){ DWORD t1, t2; t1 = timeGetTime(); foo();//do something t2 = timeGetTime(); printf("Use Time:%f\n", (t2 - t1)*1.0 / 1000); return 0;}

   该函数的时间精度是五毫秒或更大一些,这取决于机器的性能。可用timeBeginPeriod和timeEndPeriod函数提高timeGetTime函数的精度。如果使用了,连续调用timeGetTime函数,一系列返回值的差异由timeBeginPeriod和timeEndPeriod决定。也可以用timeGetTime实现延时功能Delay

void Delay(DWORD delayTime){  DWORD delayTimeBegin;  DWORD delayTimeEnd;  delayTimeBegin=timeGetTime();  do  {
    delayTimeEnd=timeGetTime();   }while((delayTimeEnd-delayTimeBegin)
 

 

4.QueryPerformanceCounter()函数和QueryPerformanceFrequency()函数(Windows API)

  QueryPerformanceFrequency()函数返回高精确度性能计数器的值,它可以以微妙为单位计时,但是QueryPerformanceCounter()确切的精确计时的最小单位是与系统有关的,所以,必须要查询系统以得到QueryPerformanceCounter()返回的嘀哒声的频率。QueryPerformanceFrequency()提供了这个频率值,返回每秒嘀哒声的个数。

#include
#include
#pragma comment( lib,"winmm.lib" )int main(){ LARGE_INTEGER t1, t2, tc; QueryPerformanceFrequency(&tc); QueryPerformanceCounter(&t1); foo();//do something QueryPerformanceCounter(&t2); printf("Use Time:%f\n", (t2.QuadPart - t1.QuadPart)*1.0 / tc.QuadPart); return 0;}

 

5.GetTickCount()函数(Windows API)

  GetTickCount返回(retrieve)从操作系统启动所经过(elapsed)的毫秒数,它的返回值是DWORD。

#include
#include
#pragma comment( lib,"winmm.lib" )int main(){ DWORD t1, t2; t1 = GetTickCount(); foo;//do something t2 = GetTickCount(); printf("Use Time:%f\n", (t2 - t1)*1.0 / 1000); return 0;}

 

6.RDTSC指令(Windows)

  在Intel Pentium以上级别的CPU中,有一个称为“时间戳(Time Stamp)”的部件,它以64位无符号整型数的格式,记录了自CPU上电以来所经过的时钟周期数。由于目前的CPU主频都非常高,因此这个部件可以达到纳秒级的计时精度。这个精确性是上述几种方法所无法比拟的.在Pentium以上的CPU中,提供了一条机器指令RDTSC(Read Time Stamp Counter)来读取这个时间戳的数字,并将其保存在EDX:EAX寄存器对中。由于EDX:EAX寄存器对恰好是Win32平台下C++语言保存函数返回值的寄存器,所以我们可以把这条指令看成是一个普通的函数调用,因为RDTSC不被C++的内嵌汇编器直接支持,所以我们要用_emit伪指令直接嵌入该指令的机器码形式0X0F、0X31。

inline unsigned __int64 GetCycleCount(){    __asm    {        _emit 0x0F;        _emit 0x31;    }}void test6(){    unsigned long t1,t2;    t1 = (unsigned long)GetCycleCount();    foo();//dosomething    t2 = (unsigned long)GetCycleCount();    printf("Use Time:%f\n",(t2 - t1)*1.0/FREQUENCY);   //FREQUENCY指CPU的频率}

获取CPU频率参考:

 

7.gettimeofday() (Linux)

//timeval结构定义为:struct timeval {  long tv_sec; /*秒*/  long tv_usec; /*微秒*/}; //timezone 结构定义为:struct timezone {  int tz_minuteswest; /*和Greenwich 时间差了多少分钟*/  int tz_dsttime; /*日光节约时间的状态*/}; void test(){    struct timeval t1,t2;    double timeuse;    gettimeofday(&t1,NULL);    foo();    gettimeofday(&t2,NULL);    timeuse = t2.tv_sec - t1.tv_sec + (t2.tv_usec - t1.tv_usec)/1000000.0;    printf("Use Time:%f\n",timeuse);}

 

8.RDTSC指令计时(Linux)

#if defined (__i386__)static __inline__ unsigned long long GetCycleCount(void){        unsigned long long int x;        __asm__ volatile("rdtsc":"=A"(x));        return x;}#elif defined (__x86_64__)static __inline__ unsigned long long GetCycleCount(void){        unsigned hi,lo;        __asm__ volatile("rdtsc":"=a"(lo),"=d"(hi));        return ((unsigned long long)lo)|(((unsigned long long)hi)<<32);}#endifvoid test8(){        unsigned long t1,t2;        t1 = (unsigned long)GetCycleCount();        foo();//dosomething        t2 = (unsigned long)GetCycleCount();        printf("Use Time:%f\n",(t2 - t1)*1.0/FREQUENCY); //FREQUENCY  CPU的频率}

 

9.GetSystemTime / GetLocalTime(Windows)

  Windows SDK 中有两个精确到毫秒的获取当前时间的函数:

    GetSystemTime:获取 UTC 时间。

    GetLocalTime:获取当地时间。

  这两个函数的返回都是:SYSTEMTIME ,结构体占用了 16 个字节,它的定义如下:

typedef struct _SYSTEMTIME {  WORD wYear;  WORD wMonth;  WORD wDayOfWeek;  WORD wDay;  WORD wHour;  WORD wMinute;  WORD wSecond;  WORD wMilliseconds;} SYSTEMTIME, *PSYSTEMTIME;
// GetSystemTime.cpp : Defines the entry point for the console application.#include "stdafx.h"#include 
int _tmain(void){ SYSTEMTIME utc_time = { 0 }; SYSTEMTIME local_time = { 0 }; GetSystemTime(&utc_time); GetLocalTime(&local_time); _tprintf(_T("The UTC time is \t: %02d:%02d:%02d.%03d\n"), utc_time.wHour, utc_time.wMinute, utc_time.wSecond, utc_time.wMilliseconds); _tprintf(_T("The local time is\t: %02d:%02d:%02d.%03d\n"), local_time.wHour, local_time.wMinute, local_time.wSecond, local_time.wMilliseconds); return 0;}

 

 

10.GetSystemTimeAsFileTime

  究竟能不能达到 100 纳秒的精确度呢?在 Windows SDK 中有一个结构体:FILETIME,它可以记录精度达到 100ns 的时间。用哪个函数得到这个值呢?可以用 GetSystemTimeAsFileTime。但是,不要高兴得太早,虽

然 FILETIME 能够达到如此高的精度,但是这个函数我连试都懒得试。为什么呢?因为 Windows 系统并不是一个实时操作系统(Windows Embedded Compact 2013 是一个实时系统),其时钟精度一般认为是 15 ~ 16 毫秒。

Windows Sysinternals 给我们提供了一个查看你使用的 Windows 系统的时钟分辨率的小工具:ClockRes v2.0。把它下载下来在控制台中执行,结果如下: 

这里写图片描述

看到了吧。死心了吧。所以说,用 GetSystemTime / GetLocalTime 就已经很好了。如果要获得真正毫秒级甚至更高精度的当前系统时间,必须跟 CPU 打交道,别无它法。先贴出代码吧:

#ifdef _WIN32#include 
#else#include
#endif // _WIND32// 定义64位整形#if defined(_WIN32) && !defined(CYGWIN)typedef __int64 int64_t;#elsetypedef long long int64t;#endif // _WIN32// 获取系统的当前时间,单位微秒(us)int64_t GetSysTimeMicros(){#ifdef _WIN32// 从1601年1月1日0:0:0:000到1970年1月1日0:0:0:000的时间(单位100ns)#define EPOCHFILETIME (116444736000000000UL) FILETIME ft; LARGE_INTEGER li; int64_t tt = 0; GetSystemTimeAsFileTime(&ft); li.LowPart = ft.dwLowDateTime; li.HighPart = ft.dwHighDateTime; // 从1970年1月1日0:0:0:000到现在的微秒数(UTC时间) tt = (li.QuadPart - EPOCHFILETIME) /10; return tt;#else timeval tv; gettimeofday(&tv, 0); return (int64_t)tv.tv_sec * 1000000 + (int64_t)tv.tv_usec;#endif // _WIN32 return 0;}

 

参考资料:

 

转载于:https://www.cnblogs.com/chmm/p/7461684.html

你可能感兴趣的文章
包教不包会系列-javascript 原型链与继承
查看>>
Python学习教程:玩转树莓派—搭建属于自己的云盘服务
查看>>
Python学习教程:用Python做一个三阶拼图
查看>>
Codeforces 1203F2. Complete the Projects (hard version)
查看>>
第一次个人编程作业
查看>>
第8组 团队展示
查看>>
第一次结对编程作业
查看>>
Redis启停脚本
查看>>
RabbitMQ命令行手动创建队列rabbitmqadmin用法
查看>>
linux修改当前用户环境变量永久生效
查看>>
Javascript Asynchronous Investigation
查看>>
创建.net framework webapi出现“Web 服务器被配置为不列出此目录的内容。”错误
查看>>
c#中关于@的作用
查看>>
Excel转换成xml文件
查看>>
关于Java链接c#的webapi的注意事项
查看>>
关于vs无法创建虚拟目录的问题
查看>>
ad域的那些事儿
查看>>
如何将自己写的程序加入到计算机服务里
查看>>
C# 二维码 ThoughtWorks.QRCode.dll
查看>>
(转)C#使用itextsharp生成PDF文件
查看>>