Время выполнения C программы

У меня есть программа на C, которая предназначена для параллельного запуска на нескольких процессорах. Мне нужно иметь возможность записывать время выполнения (которое может быть от 1 секунды до нескольких минут). Я искал ответы, но все они, кажется, предлагают использовать clock()функцию, которая затем включает в себя подсчет количества часов, которые программа взяла, деленных на Clocks_per_secondзначение.

Я не уверен, как Clocks_per_secondрассчитывается значение?

В Java я просто беру текущее время в миллисекундах до и после выполнения.

Есть ли подобное в C? Я посмотрел, но я не могу найти способ получить что-то лучше, чем второе разрешение.

Я также знаю, что вариант был бы вариант, но я пытаюсь реализовать таймер сам.

Спасибо

CLOCKS_PER_SECконстанта, которая объявлена ​​в <time.h>. Чтобы получить процессорное время, используемое задачей в приложении C, используйте:

clock_t begin = clock();

/* here, do your time-consuming job */

clock_t end = clock();
double time_spent = (double)(end - begin) / CLOCKS_PER_SEC;

Обратите внимание, что это возвращает время как тип с плавающей запятой. Это может быть более точным, чем секунда (например, вы измеряете 4,52 секунды). Точность зависит от архитектуры; в современных системах вы легко получаете 10 мс или меньше, но на старых машинах Windows (из эпохи Win98) оно было ближе к 60 мс.

clock()является стандартным C; это работает "везде". Есть системные функции, такие какgetrusage() Unix-подобных системах.

Java System.currentTimeMillis()не измеряет одно и то же. Это «настенные часы»: они могут помочь вам измерить, сколько времени потребовалось для выполнения программы, но они не сообщают вам, сколько процессорного времени было использовано. В многозадачных системах (то есть во всех) они могут сильно различаться.

Если вы используете оболочку Unix для запуска, вы можете использовать команду времени.

дела

$ time ./a.out

при условии, что a.out в качестве исполняемого файла даст вам время, необходимое для запуска этого

В простой ванили C:

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

int main()
{
    clock_t tic = clock();

    my_expensive_function_which_can_spawn_threads();

    clock_t toc = clock();

    printf("Elapsed: %f seconds\n", (double)(toc - tic) / CLOCKS_PER_SEC);

    return 0;
}

Вы функционально хотите это:

#include <sys/time.h>

struct timeval  tv1, tv2;
gettimeofday(&tv1, NULL);
/* stuff to do! */
gettimeofday(&tv2, NULL);

printf ("Total time = %f seconds\n",
         (double) (tv2.tv_usec - tv1.tv_usec) / 1000000 +
         (double) (tv2.tv_sec - tv1.tv_sec));

Обратите внимание, что это измеряется в микросекундах, а не в секундах.

Большинство простых программ имеют время вычисления в миллисекундах. Итак, я полагаю, вы найдете это полезным.

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

int main(){
    clock_t start = clock();
    // Execuatable code
    clock_t stop = clock();
    double elapsed = (double)(stop - start) * 1000.0 / CLOCKS_PER_SEC;
    printf("Time elapsed in ms: %f", elapsed);
}

Если вы хотите вычислить время выполнения всей программы и находитесь в системе Unix, запустите вашу программу с помощью команды time, подобной этойtime ./a.out

Много ответов было предложено, clock()а затем CLOCKS_PER_SECот time.h. Вероятно, это плохая идея, потому что это то, что /bits/time.hговорит мой файл:

/* ISO/IEC 9899:1990 7.12.1: <time.h>
The macro `CLOCKS_PER_SEC' is the number per second of the value
returned by the `clock' function. */
/* CAE XSH, Issue 4, Version 2: <time.h>
The value of CLOCKS_PER_SEC is required to be 1 million on all
XSI-conformant systems. */
#  define CLOCKS_PER_SEC  1000000l

#  if !defined __STRICT_ANSI__ && !defined __USE_XOPEN2K
/* Even though CLOCKS_PER_SEC has such a strange value CLK_TCK
presents the real value for clock ticks per second for the system.  */
#   include <bits/types.h>
extern long int __sysconf (int);
#   define CLK_TCK ((__clock_t) __sysconf (2))  /* 2 is _SC_CLK_TCK */
#  endif

Таким образом, CLOCKS_PER_SECможет быть определено как 1000000, в зависимости от того, какие опции вы используете для компиляции, и, таким образом, это не кажется хорошим решением.

Томас Порнин ответил как макрос:

#define TICK(X) clock_t X = clock()
#define TOCK(X) printf("time %s: %g sec.\n", (#X), (double)(clock() - (X)) / CLOCKS_PER_SEC)

Используйте это так:

TICK(TIME_A);
functionA();
TOCK(TIME_A);

TICK(TIME_B);
functionB();
TOCK(TIME_B);

Вывод:

time TIME_A: 0.001652 sec.
time TIME_B: 0.004028 sec.

Вы должны принять во внимание, что измерение времени, которое потребовалось для выполнения программы, во многом зависит от нагрузки, которую машина имеет в данный конкретный момент.

Зная, что способ получения текущего времени в C может быть достигнут различными способами, более простой:

#include <time.h>

#define CPU_TIME (getrusage(RUSAGE_SELF,&ruse), ruse.ru_utime.tv_sec + \
  ruse.ru_stime.tv_sec + 1e-6 * \
  (ruse.ru_utime.tv_usec + ruse.ru_stime.tv_usec))

int main(void) {
    time_t start, end;
    double first, second;

    // Save user and CPU start time
    time(&start);
    first = CPU_TIME;

    // Perform operations
    ...

    // Save end time
    time(&end);
    second = CPU_TIME;

    printf("cpu  : %.2f secs\n", second - first); 
    printf("user : %d secs\n", (int)(end - start));
}

Надеюсь, поможет.

С уважением!

(Все ответы здесь отсутствуют, если ваш системный администратор меняет системное время или ваш часовой пояс отличается от зимнего и летнего времени. Поэтому ...)

При использовании Linux: clock_gettime(CLOCK_MONOTONIC_RAW, &time_variable); это не влияет, если системный администратор меняет время или вы живете в стране, где зима отличается от летней и т. Д.

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

#include <unistd.h> /* for sleep() */

int main() {
    struct timespec begin, end;
    clock_gettime(CLOCK_MONOTONIC_RAW, &begin);

    sleep(1);      // waste some time

    clock_gettime(CLOCK_MONOTONIC_RAW, &end);

    printf ("Total time = %f seconds\n",
            (end.tv_nsec - begin.tv_nsec) / 1000000000.0 +
            (end.tv_sec  - begin.tv_sec));

}

man clock_gettime состояния:

CLOCK_MONOTONIC
              Clock  that  cannot  be set and represents monotonic time since some unspecified starting point.  This clock is not affected by discontinuous jumps in the system time
              (e.g., if the system administrator manually changes the clock), but is affected by the incremental adjustments performed by adjtime(3) and NTP.

ANSI C определяет только функции времени второй точности. Однако, если вы работаете в среде POSIX, вы можете использовать gettimeofday () которая обеспечивает разрешение микросекунд времени, прошедшего с начала эпохи UNIX.

В качестве примечания, я бы не рекомендовал использовать clock (), поскольку он плохо реализован во многих (если не во всех?) Системах и не точен, кроме того, что он относится только к тому, сколько времени ваша программа провела на процессоре и не общее время жизни программы, которое, как я полагаю, вы хотели бы измерить в соответствии с вашим вопросом.

Каждое решение не работает в моей системе.

Я могу использовать

#include <time.h>

double difftime(time_t time1, time_t time0);

    #include<time.h>
    #include<stdio.h>
    int main(){
clock_t begin=clock();

    int i;
for(i=0;i<100000;i++){
printf("%d",i);

}
clock_t end=clock();
printf("Time taken:%lf",(double)(end-begin)/CLOCKS_PER_SEC);
}

Эта программа будет работать как шарм.

Я обнаружил, что обычные часы (), которые все здесь рекомендуют, по какой-то причине сильно отклоняются от запуска к запуску, даже для статического кода без каких-либо побочных эффектов, таких как рисование на экране или чтение файлов. Это может быть связано с тем, что процессор меняет режимы энергопотребления, ОС выделяет разные приоритеты и т. Д.

Таким образом, единственный способ надежно получать один и тот же результат каждый раз с помощью clock () - это запускать измеренный код в цикле несколько раз (в течение нескольких минут), принимая меры предосторожности, чтобы не допустить его оптимизации компилятором: современные компиляторы могут предварительно вычислять код без побочных эффектов, работающих в цикле, и выведите его из цикла, например, используя случайный ввод для каждой итерации.

После того, как достаточное количество образцов собрано в массив, один сортирует этот массив и берет средний элемент, называемый медианой. Медиана лучше, чем в среднем, потому что она отбрасывает крайние отклонения, как, например, антивирус загружает весь процессор или ОС делает некоторые обновления.

Вот простая утилита для измерения производительности выполнения кода C / C ++ с усреднением значений около медианы: https://github.com/saniv/gauge

Я сам все еще ищу более надежный и быстрый способ измерения кода. Вероятно, можно попробовать запустить код в контролируемых условиях на голом железе без какой-либо ОС, но это даст нереальный результат, потому что в действительности ОС действительно вмешивается.

В x86 есть эти аппаратные счетчики производительности, которые включают фактическое количество выполненных инструкций, но их сложно получить без помощи ОС, сложно интерпретировать и у них есть свои проблемы ( http://archive.gamedev.net/archive/reference/articles /article213.html ). Тем не менее, они могут быть полезны при изучении природы горлышка бутылки (доступ к данным или фактические вычисления на этих данных).

Некоторые могут посчитать полезными другие виды ввода: мне дали этот метод измерения времени в рамках университетского курса по программированию GPGPU с NVidia CUDA ( описание курса ). Он сочетает в себе методы, описанные в предыдущих публикациях, и я просто публикую его, потому что требования придают ему достоверность:

unsigned long int elapsed;
struct timeval t_start, t_end, t_diff;
gettimeofday(&t_start, NULL);

// perform computations ...

gettimeofday(&t_end, NULL);
timeval_subtract(&t_diff, &t_end, &t_start);
elapsed = (t_diff.tv_sec*1e6 + t_diff.tv_usec);
printf("GPU version runs in: %lu microsecs\n", elapsed);

Я полагаю, вы могли бы умножить на, например, 1.0 / 1000.0чтобы получить единицу измерения, которая соответствует вашим потребностям.

Сравнение времени выполнения сортировки и выделения пузырьков У меня есть программа, которая сравнивает время выполнения сортировки и выделения пузырьков. Чтобы узнать время выполнения блока кода, рассчитайте время до и после блока

 clock_t start=clock();
 …
 clock_t end=clock();
 CLOCKS_PER_SEC is constant in time.h library

Пример кода:

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <time.h>
int main()
{
   int a[10000],i,j,min,temp;
   for(i=0;i<10000;i++)
   {
      a[i]=rand()%10000;
   }
   //The bubble Sort
   clock_t start,end;
   start=clock();
   for(i=0;i<10000;i++)
   {
     for(j=i+1;j<10000;j++)
     {
       if(a[i]>a[j])
       {
         int temp=a[i];
         a[i]=a[j];
         a[j]=temp;
       }
     }
   }
   end=clock();
   double extime=(double) (end-start)/CLOCKS_PER_SEC;
   printf("\n\tExecution time for the bubble sort is %f seconds\n ",extime);

   for(i=0;i<10000;i++)
   {
     a[i]=rand()%10000;
   }
   clock_t start1,end1;
   start1=clock();
   // The Selection Sort
   for(i=0;i<10000;i++)
   {
     min=i;
     for(j=i+1;j<10000;j++)
     {
       if(a[min]>a[j])
       {
         min=j;
       }
     }
     temp=a[min];
     a[min]=a[i];
     a[i]=temp;
   }
   end1=clock();
   double extime1=(double) (end1-start1)/CLOCKS_PER_SEC;
   printf("\n");
   printf("\tExecution time for the selection sort is %f seconds\n\n", extime1);
   if(extime1<extime)
     printf("\tSelection sort is faster than Bubble sort by %f seconds\n\n", extime - extime1);
   else if(extime1>extime)
     printf("\tBubble sort is faster than Selection sort by %f seconds\n\n", extime1 - extime);
   else
     printf("\tBoth algorithms have the same execution time\n\n");
}