clock()返回0

Question

当我在下面运行我的代码时，我得到了一个值0，有几次我确实得到了intAddition的值。我尝试了很多我在网上找到的建议，但还没有成功。我的同学教我他是怎么做的，这和我的非常相似。他从他的程序中得到1到3的小值。

谢谢你的帮助！

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

clock_t start, end;

void intAddition(int a, int b){
    start = clock();
    a + b;
    end = clock();  
    printf("CPU cycles to execute integer addition operation: %d\n", end-start);
}

void intMult(int a, int b){
    start = clock();
    a * b;
    end = clock();
    printf("CPU cycles to execute integer multiplication operation: %d\n", end-start);
}

void floatAddition(float a, float b){
    start = clock();
    a + b;
    end = clock();
    printf("CPU cycles to execute float addition operation: %d\n", end-start);
}

void floatMult(float a, float b){
    start = clock();
    a * b;
    end = clock();
    printf("CPU cycles to execute float multiplication operation: %d\n", end-start);
}

int main()
{
    int a,b;
    float c,d;

    a = 3, b = 6;
    c = 3.7534, d = 6.85464;

    intAddition(a,b);
    intMult(a,b);
    floatAddition(c,d);
    floatMult(c,d);

    return 0;
}

Answer 1

clock()返回的值为clock_t类型(实现定义的算术类型)。它表示“自实现定义的时代开始以来程序使用的处理器时间的最佳近似”(N1570 7.27.2.1)。

给定一个clock_t值，您可以通过将它乘以CLOCKS_PER_SEC来确定它所代表的秒数，这是在<time.h>中定义的一个实现宏。POSIX要求CLOCKS_PER_SEC为100万，但在不同的系统上可能有不同的值。

特别要注意的是，CLOCKS_PER_SEC的值不一定与clock()函数的实际精度相对应。

根据实现的不同，两个对clock()的连续调用可能返回相同的值，如果占用的CPU时间少于clock()函数的精度。在我测试的一个系统上，clock()函数的分辨率是0.01秒；在那个时候，CPU可以执行很多指令。

下面是一个测试程序：

#include <stdio.h>
#include <time.h>
#include <limits.h>
int main(void) {
    long count = 0;
    clock_t c0 = clock(), c1;
    while ((c1 = clock()) == c0) {
        count ++;
    }
    printf("c0 = %ld, c1 = %ld, count = %ld\n",
           (long)c0, (long)c1, count);
    printf("clock_t is a %d-bit ", (int)sizeof (clock_t) * CHAR_BIT);
    if ((clock_t)-1 > (clock_t)0) {
        puts("unsigned integer type");
    }
    else if ((clock_t)1 / 2 == 0) {
        puts("signed integer type");
    }
    else {
        puts("floating-point type");
    }
    printf("CLOCKS_PER_SEC = %ld\n", (long)CLOCKS_PER_SEC);
    return 0;
}

在一个系统(Linux x86_64)上，输出是：

c0 = 831, c1 = 833, count = 0
clock_t is a 64-bit signed integer type
CLOCKS_PER_SEC = 1000000

显然，在该系统上，clock()函数的实际分辨率是一两微秒，对clock()的两个连续调用返回不同的值。

在另一个系统(Solaris SPARC)上，输出是：

c0 = 0, c1 = 10000, count = 10447
clock_t is a 32-bit signed integer type
CLOCKS_PER_SEC = 1000000

在该系统上，clock()函数的分辨率为0.01秒(10,000微秒)，clock()返回的值在几千次迭代中没有变化。

(至少)还有一件事值得留心。在clock_t为32位的系统上，使用CLOCKS_PER_SEC == 1000000，这个值可以在大约72分钟的CPU时间之后进行封装，这对于长期运行的程序来说可能是非常重要的。有关详细信息，请参阅系统文档。

Answer 2

在一些编译器上，clock()以毫秒为单位测量时间。此外，对于简单的测试来说，编译器太聪明了，它可能跳过所有的操作，因为这些操作的结果没有被使用。

例如，这个循环可能需要小于1毫秒(除非调试器打开或优化关闭)

int R = 1;
int a = 2;
int b = 3;
start = clock();
for( int i = 0; i < 10000000; i++ ) 
    R = a * b;
printf( "time passed: %ld\n", clock() - start );

R总是相同的数字(6)，而R甚至没有被使用。编译器可以跳过所有的计算。你必须在结尾打印R，或者做一些其他的事情来欺骗编译器来配合测试。