linux clock()时间精度. h

siv3szwd  于 2022-11-22  发布在  Linux
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我正在尝试计算函数运行所用的刻度数,并使用clock()函数来计算,如下所示:

unsigned long time = clock();
myfunction();
unsigned long time2 = clock() - time;
printf("time elapsed : %lu",time2);

但问题是它返回的值是10000的倍数,我认为是CLOCK_PER_SECOND,有没有更精确的方法或等效的函数值?
我正在使用Ubuntu 64位,但希望该解决方案能在Windows和Mac OS等其他系统上工作。

uinbv5nw

uinbv5nw1#

POSIX中有许多更精确的计时器。

  • gettimeofday()-正式过时,但广泛可用;微秒分辨率。
  • clock_gettime()-gettimeofday()的替代品(但不一定广泛可用;在旧版Solaris上,需要-lposix4才能链接),分辨率为纳秒。

还有其他的亚秒计时器,其历史、便携性和分辨率都有所不同,包括:

  • ftime()-毫秒分辨率(在POSIX 2004中标记为“传统”; POSIX 2008中没有)。
  • clock()-您已经知道了。请注意,它测量的是CPU时间,而不是已用(挂钟)时间。
  • times()-CLK_TCKHZ。请注意,这会测量父行程序和子行程序的CPU时间。

除非没有更好的方法,否则不要使用ftime()times()

clock()函数以CLOCKS_PER_SEC为单位进行报告,POSIX要求为1,000,000,但增量可能发生的频率较低(100次/秒是一个常见的频率)。返回值必须除以CLOCKS_PER_SEC才能获得以秒为单位的时间。

jexiocij

jexiocij2#

测量时间的最精确(但高度不可移植)的方法是计算CPU时钟周期。
例如,在x86上

unsigned long long int asmx86Time ()
 {
   unsigned long long int realTimeClock = 0;
   asm volatile ( "rdtsc\n\t"         
                  "salq $32, %%rdx\n\t"    
                  "orq %%rdx, %%rax\n\t"   
                  "movq %%rax, %0"         
                  : "=r" ( realTimeClock ) 
                  : /* no inputs */
                  : "%rax", "%rdx" );
   return realTimeClock;
 }

 double cpuFreq ()
 {
   ifstream file ( "/sys/devices/system/cpu/cpu0/cpufreq/scaling_cur_freq" );
   string sFreq; if ( file ) file >> sFreq;
   stringstream ssFreq ( sFreq ); double freq = 0.;
   if ( ssFreq ) { ssFreq >> freq; freq *= 1000; } // kHz to Hz
   return freq;
 }

 // Timing

 unsigned long long int asmStart = asmx86Time ();
 doStuff ();
 unsigned long long int asmStop  = asmx86Time ();
 float asmDuration = ( asmStop - asmStart ) / cpuFreq ();

如果你没有x86,你就必须重写汇编代码来适应你的CPU。如果你需要最大的精度,不幸的是这是唯一的方法...否则就使用clock_gettime()。

eoxn13cs

eoxn13cs3#

根据clock()联机帮助页,在POSIX平台上,CLOCKS_PER_SEC宏的值必须为1000000。正如您所说,从clock()获得的返回值是10000的倍数,这意味着分辨率为10毫秒。
还要注意,在Linux上,clock()返回程序使用的处理器时间的近似值。同样,在Linux上,调度程序统计信息在调度程序运行时以CONFIG_HZ频率更新。因此,如果周期性计时器的滴答声为100 Hz,您将获得分辨率为10 ms的进程CPU时间消耗统计信息。
壁时间测量不受此限制,并且可以更加精确。现代Linux系统上的clock_gettime(CLOCK_MONOTONIC,...)提供纳秒分辨率。

k3bvogb1

k3bvogb14#

我同意Jonathan的解决方案。下面是clock_gettime()的实现,精度为纳秒。

//Import 
 #define _XOPEN_SOURCE 500
 #include <stdio.h>
 #include <stdlib.h>
 #include <unistd.h>
 #include <time.h>
 #include <sys/time.h>

 int main(int argc, char *argv[])
 {   
     struct timespec ts;
     int ret;
     while(1)
     {
         ret = clock_gettime (CLOCK_MONOTONIC, &ts);
         if (ret) 
         {
             perror ("clock_gettime");
             return;
         }
         ts.tv_nsec += 20000; //goto sleep for 20000 n
         printf("Print before sleep tid%ld %ld\n",ts.tv_sec,ts.tv_nsec );
        // printf("going to sleep tid%d\n",turn );
         ret = clock_nanosleep (CLOCK_MONOTONIC, TIMER_ABSTIME,&ts, NULL);

     }
 }

虽然很难达到ns精度,但这可以用来获得精度小于1微秒(700-900 ns).上面的printf只用于打印线程#(打印一条语句肯定需要2-3微秒).

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