linux函数库之times

本文深入解析了times函数的使用方法及其在测量进程CPU时间的应用,包括用户CPU时间、系统CPU时间和子进程的CPU时间。通过示例代码展示了如何获取和计算这些时间指标。

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

函数名: times
头文件: #include<sys/times>
函数声明: clock_t times(struct tms *buf);

参数介绍: man帮助查看: man 2 times

/* Structure describing CPU time used by a process and its children.  */ 
struct tms 
  { 
    clock_t tms_utime ;          /* User CPU time.  用户程序 CPU 时间*/ 
    clock_t tms_stime ;          /* System CPU time. 系统调用所耗费的 CPU 时间 */ 

    clock_t tms_cutime ;         /* User CPU time of dead children. 已死掉子进程的 CPU 时间*/ 
    clock_t tms_cstime ;         /* System CPU time of dead children.  已死掉子进程所耗费的系统调用 CPU 时间*/ 
  };

概念:
1.实际时间(real time):从命令行执行到运行终止的消逝时间

2.用户CPU时间(user CPU time):命令执行完成花费的系统CPU时间,即命令在用户态中执行时的总和

3.系统CPU时间(system CPU time):命令执行完成花费的系统CPU时间,即命令在核心态中执行时间的总和。

4.cutime是用户CPU时间+子进程用户CPU时间。cstime同理。

函数使用说明:
times() 函数返回从过去一个任意的时间点所经过的时钟数,结合系统每秒的时钟可以通过 sysconf(_SC_CLK_TCK); 函数获得,可以计算出当前所处的时间点。

测试代码:

#include <stdio.h> 
#include <unistd.h> 
#include <stdlib.h> 
#include <sys/times.h> 

int main ()
{ 
    struct tms time_buf_head , time_buf_end ;
    long   tck = 0 ;
    clock_t time_head , time_end ;
    
    tck = sysconf (_SC_CLK_TCK );    /*获取系统时钟(1秒里有多少个)*/ 

    time_head = times ( & time_buf_head );   /*进程运行到此时的系统时钟数(总的)*/ 
    printf ("head_time is : %f /n " , time_head / (double )tck );  /*此时进程所处的时间点(单位为秒)*/ 

    //system ("./time_test.exe"); 
    system ("sleep 2" );    /*睡眠2秒*/ 
    
    time_end = times ( & time_buf_end );   /*进程到此时的系统时钟数*/ 
    printf ("end_time is : %f /n " , time_end / (double )tck ); /*此时进程所处的时间点(单位为秒)*/ 

    printf ("user time is : %f /n " , ((time_buf_end . tms_utime - time_buf_head . tms_utime ) /double )tck ));   /*打印出用户进程到此所经历时间*/ 
    printf ("systime time is : %f /n " , ((time_buf_end . tms_stime - time_buf_head . tms_stime) / double )tck ));
    printf ("child user time is : %f /n " , ((time_buf_end . tms_cutime - time_buf_head .tms_cutime ) / (double )tck ));
    printf ("child sys time is : %f /n " , ((time_buf_end . tms_cstime - time_buf_head .tms_cstime ) / (double )tck ));
    return (0 );
} 
<think>首先,用户的问题是关于在Linux环境下使用atoi函数的示例和说明。atoi函数是C标准库中的一个函数,用于将字符串转换为整数。它定义在stdlib.h头文件中。 从系统级指令中,我需要: - 所有行内数学表达式使用$...$格式。 - 独立公式使用$$...$$格式并单独成段。 - LaTeX语法正确。 - 使用中文回答。 - 生成相关问题。 - 在回答中引用的段落末尾自然地添加引用标识,如[^1]。 用户可见层要求: - 回答结构清晰,帮助用户逐步解决问题。 - 尽量保证回答真实可靠。 参考的站内引用: - 引用[1]: 提到atoi函数没有错误检测,建议使用strtol函数。 - 引用[2]: 关于epoll函数,但似乎不直接相关,所以可能不需要引用。 用户的问题是:"我想在Linux环境下了解或使用atoi函数 请问Linux中使用atoi函数的示例和说明"。所以,我需要提供: 1. atoi函数的说明。 2. 使用示例。 3. 注意事项,如错误处理。 4. 生成相关问题。 结构我的回答: - 先介绍atoi函数。 - 给出一个简单的C代码示例。 - 解释其工作原理和限制。 - 讨论错误处理,并提到strtol作为更好的选择。 - 最后,生成相关问题。 在回答中,由于用户提到Linux环境,但atoi是标准C函数,所以在Linux中使用它与其他系统类似。 确保使用中文回答。 生成相关问题:基于atoi函数,生成2-3个相关问题。 添加引用:在相关部分自然地添加引用标识。例如,当提到错误处理时,引用[^1]来自引用[1]。 现在,构建回答大纲: 1. **介绍atoi函数**:解释atoi是什么,用于什么。 2. **示例代码**:提供一个简单的C程序示例,展示如何使用atoi。 3. **注意事项**:讨论其局限性,如没有错误检测。 4. **建议**:推荐strtol作为更安全的替代。 5. **相关问题**:生成一些相关问题。 在代码块中,使用Markdown格式,如示例中的Python代码。 最终,生成相关问题部分。</think>### atoi函数在Linux环境下的使用说明和示例 `atoi`函数是C标准库中的一个常用函数,用于将字符串转换为整数。它定义在`stdlib.h`头文件中,在Linux环境下与其他Unix-like系统兼容。该函数会扫描字符串,跳过前导空白字符(如空格或制表符),然后解析连续的十进制数字序列,并将其转换为整数值。如果字符串无法有效解析(例如包含非数字字符),函数会返回0或未定义的值,因为它**不提供错误检测功能**[^1]。这使得`atoi`在简单场景下高效,但在需要严格输入验证时存在风险。下面我将逐步解释其用法、提供示例,并讨论注意事项。 #### 1. **atoi函数的基本语法** - 函数原型:`int atoi(const char *str);` - 参数`str`:指向要转换的字符串的指针。 - 返回值:转换后的整数值。如果转换失败(如字符串不以数字开头),返回0。 - 数学原理:该函数本质上是解析字符串中的数字序列,将其转换为整数形式。例如,字符串"123"被转换为整数$123$,其中转换过程可表示为: $$ \text{result} = \sum_{i=0}^{n-1} d_i \times 10^{n-i-1} $$ 这里,$d_i$是字符串中第$i$个字符的数字值,$n$是数字序列的长度。 #### 2. **Linux环境下使用atoi的示例** 以下是一个简单的C程序示例,演示在Linux中如何编译和运行`atoi`函数。代码包括输入处理和错误提示,以突出其局限性。 ```c #include <stdio.h> #include <stdlib.h> // 包含atoi函数声明 int main() { char input[100]; printf("请输入一个整数字符串: "); fgets(input, sizeof(input), stdin); // 从标准输入读取字符串 // 使用atoi转换字符串 int num = atoi(input); printf("转换后的整数: %d\n", num); // 简单错误检查:如果输入无效,输出警告 if (num == 0 && input[0] != '0') { printf("警告: 输入可能无效,atoi无法检测错误!\n"); } return 0; } ``` - **编译和运行步骤**(在Linux终端中): 1. 将代码保存为`atoi_example.c`。 2. 编译:`gcc atoi_example.c -o atoi_example` 3. 运行:`./atoi_example` - **示例输出**: - 输入`"123"`:输出`转换后的整数: 123` - 输入`"abc"`:输出`转换后的整数: 0` 和警告信息。 - 输入`"12a3"`:输出`转换后的整数: 12`(只解析到第一个非数字字符)。 这个示例展示了`atoi`的简单性,但也暴露了问题:它无法区分"0"和无效输入(如"abc"),因为两者都返回0[^1]。 #### 3. **注意事项和局限性** - **无错误检测**:`atoi`不会设置错误标志或返回错误码。如果字符串包含非数字字符(如"123abc"),函数只解析有效部分并忽略后续内容,这可能导致逻辑错误。 - **溢出风险**:如果字符串表示的整数超出`int`类型的范围(例如超过$2^{31}-1$),函数行为未定义,可能返回溢出值。 - **推荐替代方案**:在需要健壮错误处理的场景,建议使用`strtol`函数(也定义在`stdlib.h`中)。`strtol`支持指定进制、错误检测和溢出检查。例如: ```c char *endptr; long num = strtol(input, &endptr, 10); if (input == endptr) { printf("错误: 无效输入\n"); // 无数字被解析 } else if (*endptr != '\0') { printf("警告: 部分无效输入\n"); // 有额外字符 } ``` 这比`atoi`更安全,尤其适合处理用户输入或文件数据[^1]。 #### 4. **适用场景** - **优点**:简单快速,适合已知输入格式可靠的场景,如解析配置文件中的固定数字。 - **缺点**:不适合安全关键应用。在Linux编程中,优先考虑`strtol`以避免未定义行为。
评论
添加红包

请填写红包祝福语或标题

红包个数最小为10个

红包金额最低5元

当前余额3.43前往充值 >
需支付:10.00
成就一亿技术人!
领取后你会自动成为博主和红包主的粉丝 规则
hope_wisdom
发出的红包
实付
使用余额支付
点击重新获取
扫码支付
钱包余额 0

抵扣说明:

1.余额是钱包充值的虚拟货币,按照1:1的比例进行支付金额的抵扣。
2.余额无法直接购买下载,可以购买VIP、付费专栏及课程。

余额充值