C语言时间测量精要：3种方法详解

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2024-03-07 14:42:17

在 C 语言中精湛的时间测量

简介

在 C 语言编程中，时间测量是一项关键技术，可让你深入了解代码的性能并识别优化机会。本文将全面探究在 C 语言中测量时间的三种主要方法，让你能够准确且高效地评估代码执行时间。

时钟周期：clock() 函数

clock() 函数是测量时间的一种简单方法，它返回程序执行以来的时钟周期数。要将这些周期转换为秒，需要将其除以 CLOCKS_PER_SEC 常量。

优点：

便于使用
提供合理的精度

示例代码：

#include <time.h>

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

  // 执行要测量的代码

  clock_t end = clock();

  double time_elapsed_in_seconds = (double)(end - start) / CLOCKS_PER_SEC;
}

微秒计时：gettimeofday() 函数

gettimeofday() 函数返回当前时间，精度为微秒。通过比较两个 gettimeofday() 调用之间的差异，可以测量代码的执行时间。

优点：

精度更高
可跨平台使用

示例代码：

#include <sys/time.h>

int main() {
  struct timeval start, end;

  gettimeofday(&start, NULL);

  // 执行要测量的代码

  gettimeofday(&end, NULL);

  double time_elapsed_in_seconds = (double)(end.tv_sec - start.tv_sec) +
                                  (double)(end.tv_usec - start.tv_usec) / 1000000;
}

高精度计时：计时器

某些平台提供高精度的计时器，例如 POSIX 计时器。这些计时器允许以纳秒为单位测量时间。

优点：

最高精度
可用于精确分析

示例代码：

#include <time.h>

int main() {
  struct timespec start, end;

  clock_gettime(CLOCK_MONOTONIC, &start);

  // 执行要测量的代码

  clock_gettime(CLOCK_MONOTONIC, &end);

  double time_elapsed_in_seconds = (double)(end.tv_sec - start.tv_sec) +
                                  (double)(end.tv_nsec - start.tv_nsec) / 1000000000;
}