c++ - C/C++中的算法速度测试器

Question

我必须以毫秒为单位计算我的算法的速度。在 C++/C 中，我该怎么做？我需要在输入之前和输出之后写smth，但究竟是什么？

Answer 1

You could use clock() function from <time.h>
clock() shows how many ticks have passed since your program started. The macro CLOCKS_PER_SEC contains the number of ticks per second, so you can actually get time.

//We start measuring here. Remember what was the amount of ticks in the 
//beginning of the part of code you want to test:
int start = clock();
//<...>
//Do your stuff here
//<...>
int end = clock();//Now check what amount of ticks we have now. 
//To get the time, just subtract start from end, and divide by CLOCKS_PER_SEC.
std::cout << "it took " << end - start << "ticks, or " << ((float)end - start)/CLOCKS_PER_SEC << "seconds." << std::endl;

Answer 2

没有通用的方法来测量确切的时间或刻度。测量方法、操作系统和计算机上发生的其他事情（其他应用程序、图形输出、后台进程）都会影响结果。有多种方法可以进行“足够好”（在许多情况下）测量：

• 库函数

  时钟（...），clock_gettime（...）

从标准库（在time.h）和

gettimeofday(..) // for elapsed (wallclock) time
times(..) // process times

适用于 linux 和其他 unix 系统（中sys/time.h）（根据 Oleg 的评论编辑）

• 硬件计数器：

  __inline__ uint64_t rdtsc(void) {
    uint32_t lo, hi;
    __asm__ __volatile__( // serialize
                  "xorl %%eax,%%eax \n        cpuid":::"%rax",
                  "%rbx", "%rcx", "%rdx");
    __asm__ __volatile__("rdtsc":"=a"(lo), "=d"(hi));
    return (uint64_t) hi << 32 | lo;
  }
  
  /*...*/
  uint64_t t0 = rdtsc();
  code_to_be_tested();
  uint64_t t1 = rdtsc();
  

我更喜欢这种方法，因为它直接读取硬件计数器。

• 对于 C++11：std:chrono::highresolution_clock

  typedef std::chrono::high_resolution_clock Clock;
    auto t0 = Clock::now();
    code_to_be_tested();
    auto t1 = Clock::now();
  

请记住，测量结果不会精确到时钟周期。即纳秒。我总是将微秒（10e-6 s）计算为最小的合理时间单位。

Answer 3

请注意，您可以使用 C++11 chrono 库中的日期和时间实用程序。来自cppreference.com：

chrono 库定义了三种主要类型（持续时间、时钟和时间点）以及实用函数和常用类型定义。

请参阅此处以 GCC 4.5.1 编译的文章中的示例

Answer 4

您可以使用此函数库：

// clock.c
#include <time.h>
#include "clock.h"

struct clock { clock_t c1, c2; };

void   start(clock *this) { this->c1 = clock(); }
void   stop (clock *this) { this->c2 = clock(); }
double print(clock *this) { return (double)(c1 - c2) / CLOCKS_PER_SEC; }

// clock.h
#ifndef CLOCK_H_INCLUDED
# define CLOCK_H_INCLUDED

typedef struct clock clock;

extern void   start(clock *);
extern void   stop (clock *);
extern double print(clock *);

#endif // CLOCK_H_INCLUDED

但有时clock不是很适应：您可以使用您的系统功能，这可以更准确。