linux中的 测用时函数

本文介绍了一个使用C语言实现的快速排序算法,并通过实际测试评估了其性能表现。该程序能够生成一个指定长度的随机整数列表,并利用快速排序算法进行排序,同时记录排序所需的时间。

摘要生成于 C知道 ,由 DeepSeek-R1 满血版支持, 前往体验 >

#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
#include <sys/time.h>
#include <time.h>
#define MAX_LENGTH 100
/*Show usage*/
void usage(char * prog)
{
        printf("%s Usage:\n", prog);
        printf("%s <the count of numbers to sort (should be less than 100)>\n", prog);
}
/*Generate and initialize the list*/
int * generate_list(int count)
{
        int i;
        int * list;
        list = (int *)malloc(count*sizeof(int));
        if(list == NULL)
        {
                perror("malloc");
                return NULL;
        }
        /*Initialize the list with integers less than 100*/
        srandom((unsigned int)time(NULL));
        for (i  = 0; i < count ; i ++)
                list[i] = random()%100;
        return list;
}
/*Show the list*/
void show_list(int * list, int length)
{
        int i;
        for(i = 0; i < length; i ++)
                printf("%d      ", list[i]);
        printf("\n");
}
/*algorithm*/
int partition(int * list, int first, int last)
{
        int left = first;
        int right = last;
        int pivot = list[left];//靠靠靠?
        while(left < right)//靠靠靠靠靠靠
        {
                while((right > left) && (list[right] >= pivot))
                        right --;//靠靠?
                if(left < right)
                {
                        list[left] = list[right];//靠靠靠?
                        left ++;
                }
                while((left < right) && (list[left] < pivot))
                        left ++;//靠靠?
                if(left < right)
                {
                        list[right] = list[left];//靠靠靠?
                        right --;
                }
        }
        list[left] = pivot;//靠靠靠?
        return left;
}
void quick_sort(int * list, int first, int last)
{
        if(first < last)//靠靠1
        {
                int split = partition(list, first, last);
			//縧ist靠靠
                quick_sort(list, first, split-1);//靠靠靠靠縮plite靠靠靠
                quick_sort(list, split +1, last);//靠靠靠靠
        }
        return;
}
int main(int argc, char * argv[])
{
        int length;
        int * list = NULL;
        struct timeval tpstart,tpend;
        float timeuse;
        /*Deal with the arguments*/
        if(argc != 2)
        {
                usage(argv[0]);
                exit(127);
        }
        length = atoi(argv[1]);
        if(!length || length > MAX_LENGTH)
        {
                usage(argv[0]);
                exit(129);
        }
        list = generate_list(length);
        if(list == NULL)
                exit(128);
        else
        {
                printf("Soruce list:\n");
                show_list(list, length);
                gettimeofday(&tpstart,NULL);
                quick_sort(list, 0, length -1);
                gettimeofday(&tpend,NULL);
                printf("Ordered list:\n");
                show_list(list, length);
                timeuse=1000000*(tpend.tv_sec-tpstart.tv_sec)+ tpend.tv_usec-tpstart.tv_usec;
                timeuse/=1000;
                printf("quick_sort time used: %f msec\n", timeuse);
        }
        free(list);
        return 1;
}


<think>好的,我现在需要回答用户关于C语言中pow函数的功能、用法和示例的问题。首先,我要回忆一下pow函数的基本信息。pow函数在C语言中用于计算幂运算,也就是一个数的指数次方。它位于math.h头文件中,所以使用前需要包含这个头文件。 接下来,我需要确定正确的语法。根据引用[2],pow函数的原型是double pow(double base, double exponent),返回base的exponent次方。不过要注意参数类型,虽然它接受double,但也可以处理其他数值类型,因为C语言会自动转换。但用户如果传入整数,可能会涉及类型转换的问题。 然后,关于用法,用户需要知道如何正确调用pow函数。比如,计算2的3次方,应该写成pow(2,3),这会返回8.0。同时,要提醒用户注意,如果base是负数且exponent不是整数,结果可能会是NaN(非数字),因为负数的小数次方在实数范围内没有定义。 示例代码部分,我应该提供一个简单的例子,展示如何包含头文件、调用函数以及输出结果。比如计算2的5次方,并打印结果。但要注意,在C语言中,使用math.h可能需要链接数学库,比如在编译时加上-lm选项,尤其是在Linux环境下,这可能是一个常见问题,引用[3]提到过在Linux中调用时出现问题,所以这点需要提及。 另外,精度问题也很重要。引用[3]指出pow函数可能存在精度误差,尤其是在强制转换为int时。例如,pow(5,2)理论上返回25.0,但可能因为浮点精度问题变成24.999999,直接转int就会得到24。所以用户需要注意四舍五入或者使用round函数来处理。 还有,应用场景方面,pow函数可以用于科学计算、金融中的复利计算、几何体积计算等。但要根据具体情况考虑是否需要处理精度问题。 现在要检查是否遗漏了什么。用户可能想知道pow函数的错误处理,比如传入负数底数和分数指数的情况是否会返回错误,或者如何处理异常。另外,是否需要考虑性能问题?不过这可能超出基本用法的范围,但如果有相关信息可以补充。 最后,生成相关问题。根据用户提供的示例,需要提出三个相关问题,可能涉及参数类型、精度误差处理、替代实现方法等。</think>### C语言中pow函数的功能、用法及示例 #### 一、功能说明 $pow$ 函数用于计算幂运算,即 $base^{exponent}$,其数学表达式为: $$base^{exponent} = \text{pow}(base, exponent)$$ 函数定义在头文件 `math.h` 中,返回类型为 `double`[^2][^3]。 #### 二、语法与参数 - **函数原型**:`double pow(double base, double exponent)` - **参数说明**: - `base`:底数,支持整数或浮点数(如 `2`、`3.5`) - `exponent`:指数,类型与 `base` 一致 - **返回值**:计算结果为 `double` 类型,若参数不合法(如负数底数与非整数指数),返回 `NaN`(非数字)[^3]。 #### 三、使用示例 ```c #include <stdio.h> #include <math.h> // 必须包含头文件 int main() { double base = 2.0, exponent = 5.0; double result = pow(base, exponent); // 计算2^5 printf("%.2f^%.2f = %.2f\n", base, exponent, result); // 输出:2.00^5.00 = 32.00 return 0; } ``` **注意**:编译时需链接数学库,例如在Linux中使用 `gcc` 需添加 `-lm` 选项: ```bash gcc example.c -o example -lm ``` #### 四、注意事项 1. **精度误差** 浮点数计算可能存在微小误差,例如: ```c int a = (int)pow(5, 2); // 理论上25.0,实际可能为24.999999,强制转换后得到24 ``` 建议使用 `round()` 函数修正: ```c int a = round(pow(5, 2)); // 正确得到25 ``` 2. **特殊输入处理** - 若 `base = 0` 且 `exponent ≤ 0`,返回 `NaN` - 若 `base < 0` 且 `exponent` 非整数,返回 `NaN` #### 五、应用场景 - **科学计算**:如物理中的能量公式 $E=mc^2$ - **金融计算**:复利公式 $A = P(1 + r)^t$ - **几何运算**:球体体积 $\frac{4}{3}\pi r^3$
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