原文地址:http://www.songho.ca/misc/timer/timer.html
一、C计时器
C语言标准库里提供了clock()函数来测量代码执行时间,包含在#include<time.h>头文件中。该函数和系统平台相互独立,支持多种系统运行,但精度不高,甚至达不到毫秒的精度。
可以使用下面的代码测试clock()的精度。输出结果即是函数clock()可以测量的最小时间差(不同的系统可能得到的结果不同,博主分别在ubuntu和windows系统测量的最小时间差为1ms和15ms)。
#include <iostream>
#include <ctime>
using namespace std;
int main()
{
clock_t t1, t2;
t1 = t2 = clock();
// loop until t2 gets a different value
while(t1 == t2)
t2 = clock();
// print resolution of clock()
cout << (double)(t2 - t1) / CLOCKS_PER_SEC * 1000 << " ms.\n";
return 0;
}
因此,需要一个精度至少为1ms的计时器来测量时间。好消息是已经有更高精度的计时器,但坏消息是这些函数并不能跨平台使用。换句话说,就是在不同的系统上必须编写不同的代码。Windows提供了QueryPerformanceCounter()函数,而Unix、Linux以及Mac系统则使用gettimeofday()函数(该函数包含在#include<sys/time.h>头文件中)。这两个函数均可以达到至少1ms的测量时间精度。
二、Windows
Windows API提供了精度非常高的时间函数,QueryPerformanceCounter()函数和QueryPerformanceFrequency()函数。QueryPerformanceCounter()函数用来获取当前的时间ticks,QueryPerformanceFrequency()函数则用来获得每秒的ticks数,通过这两个函数就可以将ticks转化成实际的时间。
下面代码给出了QueryPerformanceCounter()函数的使用方法。
#include <iostream>
#include <windows.h> // for Windows APIs
using namespace std;
int main()
{
LARGE_INTEGER frequency; // ticks per second
LARGE_INTEGER t1, t2; // ticks
double elapsedTime;
// get ticks per second
QueryPerformanceFrequency(&frequency);
// start timer
QueryPerformanceCounter(&t1);
// do something
...
// stop timer
QueryPerformanceCounter(&t2);
// compute and print the elapsed time in millisec
elapsedTime = (t2.QuadPart - t1.QuadPart) * 1000.0 / frequency.QuadPart;
cout << elapsedTime << " ms.\n";
return 0;
}
三、Unix、Linux和Mac
gettimeofday()函数被用在Unix、Linux和Mac系统上测量时间,包含在头文件#include<sys/time.h>中。该函数的测量精度同样为1ms。下面给出代码示例。
#include <iostream>
#include <sys/time.h> // for gettimeofday()
using namespace std;
int main()
{
timeval t1, t2;
double elapsedTime;
// start timer
gettimeofday(&t1, NULL);
// do something
...
// stop timer
gettimeofday(&t2, NULL);
// compute and print the elapsed time in millisec
elapsedTime = (t2.tv_sec - t1.tv_sec) * 1000.0; // sec to ms
elapsedTime += (t2.tv_usec - t1.tv_usec) / 1000.0; // us to ms
cout << elapsedTime << " ms.\n";
return 0;
}
四、C++ Timer Class
该timer类同时包含了QueryPerformanceCounter()函数和gettimeofday()函数,因此可以在Windows和Unix/Linux/Mac系统上使用。同时,它提供了简易的接口可以轻松获取代码执行时间。
源代码可以从这里下载:timer.zip
下面给出基本的使用示例。
#include <iostream>
#include "Timer.h"
using namespace std;
int main()
{
Timer timer;
// start timer
timer.start();
// do something
...
// stop timer
timer.stop();
// print the elapsed time in millisec
cout << timer.getElapsedTimeInMilliSec() << " ms.\n";
return 0;
}