以time.h表示的时钟()精度

Question

我正在尝试计算一个函数运行所使用的滴答数，并使用clock()函数执行此操作，例如：

unsigned long time = clock();
myfunction();
unsigned long time2 = clock() - time;
printf("time elapsed : %lu",time2);

但问题是它返回的值是10000的倍数，我认为这是CLOCK_PER_SECOND。有没有更精确的方法或等价的函数值？

我使用的是Ubuntu 64位操作系统，但我更希望该解决方案能在Windows和Mac OS等其他系统上运行。

Answer 1

在POSIX中有许多更精确的计时器。

• gettimeofday() -正式废弃，但广泛使用；microsecond resolution.
• clock_gettime() - gettimeofday()的替代品(但不一定广泛使用；在旧版本的Solaris上，需要-lposix4才能链接)，分辨率为纳秒。

还有其他具有或多或少的历史、可移植性和分辨率的亚秒级计时器，包括：

遗留-毫秒分辨率(在POSIX2004中标记为‘

• ftime()’；而不是在POSIX 2008).
• clock()中--您已经知道了)。请注意，它测量的是CPU时间，而不是流逝(挂钟) time.
• times() - CLK_TCK或HZ。请注意，这会测量父进程和子进程的CPU时间。

除非没有更好的方法，否则不要使用ftime()或times()。最终的退路，但不能满足您的直接需求，是

• time() -一秒分辨率。

clock()函数以CLOCKS_PER_SEC为单位进行报告，POSIX要求以1,000,000为单位，但是递增可能不太频繁(每秒100次是一个常见频率)。返回值必须由CLOCKS_PER_SEC定义才能获得以秒为单位的时间。

Answer 2

根据clock()手册页，在POSIX平台上，CLOCKS_PER_SEC宏的值必须为1000000。正如您所说，从clock()获得的返回值是10000的倍数，这意味着分辨率为10ms。

还要注意，Linux上的clock()返回程序使用的处理器时间的近似值。同样，在Linux上，当调度程序以CONFIG_HZ频率运行时，会更新调度程序统计信息。因此，如果定期计时器滴答是100 Hz，您将获得10ms分辨率的进程CPU时间消耗统计信息。

Walltime测量不受此限制，可以更准确。clock_gettime(CLOCK_MONOTONIC，...)在现代Linux系统上提供纳秒分辨率。

Answer 3

测量时间最精确的方法(但不是可移植性很高的)是计算CPU tick。

例如，在x86上

 unsigned long long int asmx86Time ()
 {
   unsigned long long int realTimeClock = 0;
   asm volatile ( "rdtsc\n\t"         
                  "salq $32, %%rdx\n\t"    
                  "orq %%rdx, %%rax\n\t"   
                  "movq %%rax, %0"         
                  : "=r" ( realTimeClock ) 
                  : /* no inputs */
                  : "%rax", "%rdx" );
   return realTimeClock;
 }

 double cpuFreq ()
 {
   ifstream file ( "/sys/devices/system/cpu/cpu0/cpufreq/scaling_cur_freq" );
   string sFreq; if ( file ) file >> sFreq;
   stringstream ssFreq ( sFreq ); double freq = 0.;
   if ( ssFreq ) { ssFreq >> freq; freq *= 1000; } // kHz to Hz
   return freq;
 }

 // Timing

 unsigned long long int asmStart = asmx86Time ();
 doStuff ();
 unsigned long long int asmStop  = asmx86Time ();
 float asmDuration = ( asmStop - asmStart ) / cpuFreq ();

如果您没有x86，则必须根据您的CPU重新编写汇编程序代码。如果你需要最大的精度，不幸的是这是唯一的方法...否则，请使用clock_gettime()。