C++ 计算 代码运行时间的 几种方法

最新推荐文章于 2024-11-24 22:55:45 发布
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分类专栏： c++ 文章标签： c++ performance thread integer 测试工具 class
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本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/ActionLi/article/details/1681595
本文介绍了几种简单的C++代码运行时间测试方法，包括使用<time.h>、windows平台的getticktime()、QueryPerformanceCounter()以及CThreadTime类。这些方法主要通过记录CPU时间来估算，适用于非严格测试场景。
 有许多专门的测试工具，测试的准确性很高，本文说的是一些简单的测试方法，这些方法多数是记录CPU的运行时间，没有考虑操作系统的分时复用，不过不太严格的情况都可一用。

1.  #include <time.h>
long start=clock(),end(0);
//ToDo:process code
end=clock();
long result=(end-start)/1000

2.  windows 平台
#include <windows.h>
double start=getticktime(),end(0);
//ToDo:process code
end=getticktime();
double result=end-start;

3.windows 平台
#include <windows.h>
    LARGE_INTEGER  frequency,start,end;  
    QueryPerformanceFrequency(&frequency);  
    QueryPerformanceCounter(&start);  
 //ToDO:process code
    QueryPerformanceCounter(&end);  
    double   d   =   (double)(end.QuadPart   -   start.QuadPart)   /   (double)frequency.QuadPart   * 
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有时候我们需要简单计算下程序的运行时间，但又不想借助工具，而是简单的几行代码来粗略计算下时间，话不多说我们直接开始吧。如果我们多处地方都要计算执行时间，那就要重复去写好几遍这段代码，不太方便。duration的第二个模板参数不写时，即为秒级别时间。
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例如，如果你需要测量的是实际经过的时间（如上面的例子），那么std::chrono库可能是最好的选择。如果你只是需要粗略地测量代码段的执行时间并且不关心处理器时间和实际经过时间之间的差异，那么time函数可能就足够了。而如果你需要测量的是处理器时间，那么clock函数可能是你的最佳选择。通过使用std::chrono::system_clock和std::chrono::duration_cast，可以很容易地测量代码段的执行时间。函数更准确，但需要注意的是，它测量的是处理器时间，而不是实际经过的时间。
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<think>我们注意到用户在上一次的问题中要求获取在C++中计算程序或代码段运行时间的示例。根据引用[2]中的内容，提到了测量经过时间（elapsedtime）的整体方法，即在代码段周围放置计时器。在C++中，常用的计时方式有几种，包括使用标准库中的<chrono>头文件（C++11及以上），或者使用传统的clock()函数（来自<ctime>）等。下面提供几个常见的测量代码段运行时间的示例：1.使用C++11的<chrono>库（推荐）：#include<iostream>#include<chrono>intmain(){//开始计时autostart=std::chrono::high_resolution_clock::now();//待测量的代码段//...//结束计时autoend=std::chrono::high_resolution_clock::now();//计算时间差（单位：秒）std::chrono::duration<double>duration=end-start;//输出运行时间std::cout<< "代码运行时间:"<< duration.count()<< "秒"<< std::endl;return0;}2.使用C语言的clock()函数（需要包含<ctime>）：#include<iostream>#include<ctime>intmain(){//开始计时clock_tstart=clock();//待测量的代码段//...//结束计时clock_tend=clock();//计算时间差（单位：秒）doubleduration=(double)(end-start)/CLOCKS_PER_SEC;//输出运行时间std::cout<< "代码运行时间:"<< duration<< "秒"<< std::endl;return0;}注意：clock()函数测量的是CPU时间（即程序占用CPU的时间），而<chrono>库的high_resolution_clock通常测量的是挂钟时间（实际经过的时间）。如果程序中有等待（如I/O阻塞或睡眠），那么两者会有较大差异。3.对于C++旧标准，可以使用<sys/time.h>（在Unix-like系统中）：#include<iostream>#include<sys/time.h>intmain(){structtimevalstart,end;//获取开始时间gettimeofday(&start,NULL);//待测量的代码段//...//获取结束时间gettimeofday(&end,NULL);//计算时间差（单位：秒）doubleduration=(end.tv_sec-start.tv_sec)+(end.tv_usec-start.tv_usec)/1000000.0;std::cout<< "代码运行时间:"<< duration<< "秒"<< std::endl;return0;}其中，方法1（C++11）是跨平台的，推荐使用。方法3主要适用于Unix-like系统。此外，在引用[3]中提到了在初始化过程中需要注意的问题（尽管是关于Crypto++的，但我们这里不涉及），在测量时间时，我们通常不需要担心这些。因此，建议用户使用第一种方法，即C++11的<chrono>库。下面是一个完整的示例，测量一个简单循环的运行时间：```cpp#include<iostream>#include<chrono>intmain(){//开始计时autostart=std::chrono::high_resolution_clock::now();//模拟一个耗时的操作longlongsum=0;for(longlongi=0;i<1000000000;i++){sum+=i;}//结束计时autoend=std::chrono::high_resolution_clock::now();//计算时间差（单位：秒）std::chrono::duration<double>elapsed=end-start;std::cout<< "代码运行时间:"<< elapsed.count()<< "秒"<< std::endl;std::cout<< "计算结果:"<< sum<< std::endl;//防止被优化return0;}```注意：编译器优化可能会将没有实际效果的代码移除。为了避免这种情况，我们输出了计算结果（sum）。如果需要更高精度的计时（例如纳秒），可以使用std::chrono::nanoseconds，但通常duration<double>以秒为单位并带小数部分已经足够。最后，引用[2]中提到了在C++AMP代码中放置计时器，但用户的问题是一般的C++代码，所以我们提供了通用的方法。希望这些示例能帮助用户。</think> 在 C++ 中测量代码运行时间主要有以下几种方法，以下给出完整示例和说明： ### 方法一：使用 C++11 `<chrono>` 库（推荐） ```cpp #include <iostream> #include <chrono> int main() { // 开始计时点 auto start = std::chrono::high_resolution_clock::now(); // ░░░░ 待测量代码段 ░░░░ volatile long sum = 0; // volatile 防止优化 for(int i = 0; i < 100000000; ++i) { sum += i * i; } // ░░░░ 代码段结束 ░░░░ // 结束计时点 auto end = std::chrono::high_resolution_clock::now(); // 计算时间差 auto duration = std::chrono::duration_cast<std::chrono::microseconds>(end - start); std::cout << "执行耗时: " << duration.count() << " 微秒"; return 0; } ``` ### 方法二：使用 POSIX `clock_gettime()`（Linux/Unix） ```cpp #include <iostream> #include <ctime> int main() { timespec start, end; clock_gettime(CLOCK_MONOTONIC, &start); // 开始计时 // ░░░░ 待测量代码段 ░░░░ int arr[10000]; for(int i = 0; i < 10000; ++i) { arr[i] = i * 2; } // ░░░░ 代码段结束 ░░░░ clock_gettime(CLOCK_MONOTONIC, &end); // 结束计时 // 计算纳秒差 long ns = (end.tv_sec - start.tv_sec) *
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