clock()
函数基础概念clock()
是 C 标准库中的一个函数,用于测量程序执行时间。它返回自程序开始执行以来的处理器时间(CPU 时间),单位为时钟周期(CLOCKS_PER_SEC)。这个函数定义在 <time.h>
头文件中。
clock()
提供了一个简单的接口来获取程序运行时间。clock_t
是 clock()
函数返回值的类型,它是一个足够大的整数类型来表示时钟周期数。#include <stdio.h>
#include <time.h>
int main() {
clock_t start, end;
double cpu_time_used;
start = clock();
// 模拟一些工作
for (int i = 0; i < 1000000; i++) {
// 做一些计算
}
end = clock();
cpu_time_used = ((double) (end - start)) / CLOCKS_PER_SEC;
printf("Time used: %f seconds\n", cpu_time_used);
return 0;
}
在某些系统上,clock()
的精度可能不足以满足高精度计时的需求。
解决方法:
clock_gettime()
函数,它可以提供纳秒级的精度。#include <stdio.h>
#include <time.h>
int main() {
struct timespec start, end;
double elapsed;
clock_gettime(CLOCK_MONOTONIC, &start);
// 模拟一些工作
for (int i = 0; i < 1000000; i++) {
// 做一些计算
}
clock_gettime(CLOCK_MONOTONIC, &end);
elapsed = (end.tv_sec - start.tv_sec) + (end.tv_nsec - start.tv_nsec) / 1e9;
printf("Elapsed time: %f seconds\n", elapsed);
return 0;
}
在多线程程序中,clock()
可能会返回所有线程的总 CPU 时间,而不是单个线程的时间。
解决方法:
pthread_getcpuclockid()
函数。#include <stdio.h>
#include <pthread.h>
#include <time.h>
void* thread_func(void* arg) {
clockid_t clk_id;
pthread_getcpuclockid(pthread_self(), &clk_id);
struct timespec start, end;
clock_gettime(clk_id, &start);
// 模拟一些工作
for (int i = 0; i < 1000000; i++) {
// 做一些计算
}
clock_gettime(clk_id, &end);
double elapsed = (end.tv_sec - start.tv_sec) + (end.tv_nsec - start.tv_nsec) / 1e9;
printf("Thread time: %f seconds\n", elapsed);
return NULL;
}
int main() {
pthread_t thread;
pthread_create(&thread, NULL, thread_func, NULL);
pthread_join(thread, NULL);
return 0;
}
通过这些方法和示例代码,可以有效地使用 clock()
函数及其替代方案来测量程序的执行时间。
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