使用 C 語言中的 gettimeofday 函式
本文將介紹在 C 語言中使用 gettimeofday
函式計算程式碼塊中經過的時間的幾種方法。
在 C 語言中使用 gettimeofday
函式計算程式碼塊中的經過時間
gettimeofday
函式是一個符合 POSIX 標準的函式,它可以檢索當前時間,精度達到微秒。該函式需要兩個引數,一個是 struct timeval
型別,另一個是 struct timezone
型別。雖然,timezone
結構已經貶值,應該傳遞 NULL
值來代替它。另一方面,timeval
結構包含兩個成員,tv_sec
和 tv_usec
,表示自紀元以來經過的秒數和微秒數。下面的示例程式碼演示了我們如何測量單個函式的執行時間-loopFunc
。
一般情況下,我們需要在任何應該測量的程式碼塊周圍加上兩次 gettimeofday
的呼叫,一次在程式碼塊之前,另一次在程式碼塊之後。一旦第二次呼叫 gettimeofday
成功返回,我們就可以使用自定義的函式-time_diff
來計算時間差。它從兩個 timeval
結構中取值,並將其差值轉換為秒。
#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
#include <sys/time.h>
#include <time.h>
#define NUM 1000000
#define NUM2 10000000
float time_diff(struct timeval *start, struct timeval *end)
{
return (end->tv_sec - start->tv_sec) + 1e-6*(end->tv_usec - start->tv_usec);
}
void loopFunc(size_t num)
{
int tmp = 0;
for (int i = 0; i < num; ++i) {
tmp += 1;
}
}
int main() {
struct timeval start;
struct timeval end;
gettimeofday(&start, NULL);
loopFunc(NUM);
gettimeofday(&end, NULL);
printf("loopFunc(%d) time spent: %0.8f sec\n",
NUM, time_diff(&start, &end));
gettimeofday(&start, NULL);
loopFunc(NUM2);
gettimeofday(&end, NULL);
printf("loopFunc(%d) time spent: %0.8f sec\n",
NUM2, time_diff(&start, &end));
exit(EXIT_SUCCESS);
}
輸出:
loopFunc(1000000) time spent: 0.00221000 sec
loopFunc(10000000) time spent: 0.02184500 sec
使用 clock_gettime
函式來計算 C 語言程式碼塊中的經過時間
另外,由於 gettimeofday
已經被標記為過時了很長一段時間,建議使用 clock_gettime
函式來代替。後一個函式可以從不同的時鐘中檢索時序資料,第一個引數是指定的。常見的時鐘型別是全系統的時鐘,測量的是所謂的掛鐘時間,它由 CLOCK_REALTIME
巨集來標識。時鐘值儲存在 timespec
結構中,它由兩個成員組成,分別代表從 Epoch 傳遞的秒數和納秒數。需要注意的是,呼叫者事先宣告瞭 timespec
物件,它的地址被傳遞給 clock_gettime
函式。
#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
#include <sys/time.h>
#include <time.h>
#define NUM 1000000
#define NUM2 10000000
float time_diff2(struct timespec *start, struct timespec *end){
return (end->tv_sec - start->tv_sec) + 1e-9*(end->tv_nsec - start->tv_nsec);
}
void loopFunc(size_t num)
{
int tmp = 0;
for (int i = 0; i < num; ++i) {
tmp += 1;
}
}
int main() {
struct timespec start2;
struct timespec end2;
clock_gettime(CLOCK_REALTIME, &start2);
loopFunc(NUM);
clock_gettime(CLOCK_REALTIME, &end2);
printf("loopFunc(%d) time spent: %0.8f sec\n",
NUM, time_diff2(&start2, &end2));
clock_gettime(CLOCK_REALTIME, &start2);
loopFunc(NUM2);
clock_gettime(CLOCK_REALTIME, &end2);
printf("loopFunc(%d) time spent: %0.8f sec\n",
NUM2, time_diff2(&start2, &end2));
exit(EXIT_SUCCESS);
}
輸出:
loopFunc(1000000) time spent: 0.00221000 sec
loopFunc(10000000) time spent: 0.02184500 sec
Founder of DelftStack.com. Jinku has worked in the robotics and automotive industries for over 8 years. He sharpened his coding skills when he needed to do the automatic testing, data collection from remote servers and report creation from the endurance test. He is from an electrical/electronics engineering background but has expanded his interest to embedded electronics, embedded programming and front-/back-end programming.
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