C C 計時函式彙總

【c/c++】計時函式比較

目前，存在著各種計時函式，一般的處理都是先呼叫計時函式，記下當前時間tstart，然後處理一段程式，再呼叫計時函式，記下處理後的時間tend，再tend和tstart做差，就可以得到程式的執行時間，但是各種計時函式的精度不一樣.下面對各種計時函式，做些簡單記錄.

方法1,time()獲取當前的系統時間，返回的結果是乙個time_t型別，其實就是乙個大整數，其值表示從cut（coordinated universal time）時間2023年1月1日00:00:00（稱為unix系統的epoch時間）到當前時刻的秒數.

void
test1()

方法2,clock()函式返回從「開啟這個程式程序」到「程式中呼叫clock()函式」時之間的cpu時鐘計時單元（clock tick）數，在msdn中稱之為掛鐘時間（wal-clock）

常量clocks_per_sec，它用來表示一秒鐘會有多少個時鐘計時單元

void
test2()

方法3,timegettime()函式以毫秒計的系統時間。該時間為從系統開啟算起所經過的時間,是windows api

void
test3()

方法4,queryperformancecounter()這個函式返回高精確度效能計數器的值,它可以以微妙為單位計時.但是queryperformancecounter()確切的精確計時的最小單位是與系統有關的,所以,必須要查詢系統以得到queryperformancecounter()返回的嘀噠聲的頻率.queryperformancefrequency()提供了這個頻率值,返回每秒嘀噠聲的個數.

void
test4()

方法5,gettickcount返回（retrieve）從作業系統啟動到現在所經過（elapsed）的毫秒數，它的返回值是dword

void
test5()

方法6,rdtsc指令，在intel pentium以上級別的cpu中，有乙個稱為「時間戳（time stamp）」的部件，它以64位無符號整型數的格式，記錄了自cpu上電以來所經過的時鐘週期數。由於目前的cpu主頻都非常高，因此這個部件可以達到納秒級的計時精度。這個精確性是上述幾種方法所無法比擬的.在pentium以上的cpu中，提供了一條機器指令rdtsc（read time stamp counter）來讀取這個時間戳的數字，並將其儲存在edx:eax暫存器對中。由於edx:eax暫存器對恰好是win32平台下c++語言儲存函式返回值的暫存器，所以我們可以把這條指令看成是乙個普通的函式呼叫，因為rdtsc不被c++的內嵌彙編器直接支援，所以我們要用_emit偽指令直接嵌入該指令的機器碼形式0x0f、0x31

inline unsigned __int64 getcyclecount()
}void
test6()

方法7,gettimeofday() linux環境下的計時函式，int gettimeofday ( struct timeval * tv , struct timezone * tz ),gettimeofday()會把目前的時間有tv所指的結構返回，當地時區的資訊則放到tz所指的結構中.

//
timeval結構定義為:
struct
timeval;
//timezone 結構定義為:
struct
timezone;
void
test7()

方法8,linux環境下，用rdtsc指令計時.與方法6是一樣的.只不過在linux實現方式有點差異.

#if defined (__i386__)
static __inline__ unsigned long
long getcyclecount(void
)#elif defined (__x86_64__)
static __inline__ unsigned long
long getcyclecount(void
)#endif
void
test8()

簡單的比較**如下

序號函式

型別精度級別時間1

time

c系統呼叫

低<1s

2clcok

c系統呼叫

低<10ms

3timegettime

windows api

中<1ms

4queryperformancecounter

windows api

高<0.1ms

5gettickcount

windows api

中<1ms

6rdtsc指令高

<0.1ms

7gettimeofday

linux環境下c系統呼叫

高<0.1ms

總結，方法1,2,7,8可以在linux環境下執行，方法1,2,3,4,5,6可以在windows環境下執行.其中，timegettime()和gettickcount()的返回值型別為dword，當統計的毫妙數過大時，將會使結果歸0，影響統計結果.

測試結果，windows環境下，主頻為1.6ghz，單位為秒.

1 use time:0 2 use time:0.390000 3 use time:0.388000 4 use time:0.394704 5 use time:0.407000 6 use time:0.398684

linux環境下，主頻為2.67ghz，單位為秒

1 use time:1 2 use time:0.290000 7 use time:0.288476 8 use time:0.297843

由於time()計時函式的精度比較低，多次執行程式時，將會得到不同的結果，時而為0，時而為1

foo()函式如下：

void
foo()
}

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