程序计时方法(c/c++实现)

在编写程序中常常要不断优化算法，算法的好坏无非取决于时间和空间的消耗，其中的时间消耗也是我们最关心的问题，一些算法的时耗我们是可以很轻松的大概估计的，比如多个循环的叠加。当然也有许多情况是我们难以估计的，比如复杂的递归。这时候我们就需要一个工具来帮我们计算代码段的耗时情况。

这里我就举一个简单实用的方法。

c/c++提供了名为time的标准库，其中clock()函数可以返回从程序开始到clock()函数被调用这之前CPU走过的时钟计时单元数，当然这个单元数我们是难以直接识别的，这时候我们就需要一个能表示CPU时钟一秒钟所走过的时钟单位数常量，常用的是CLOCKS_PER_SEC和CLK_TCK。

具体使用方法如下：

#include<iostream>
#include<ctime>   //调用time标准库
using namespace std;
int main()
{
	clock_t start, end;   //clock_t 是clock()的返回变量类型
	start = clock();      //捕捉循环段开始的时间
	for (int i = 0; i < 50000; i++)
		for (int j = 0; j < 10000; j++);
	end = clock();   //捕捉循环段结束的时间
	cout << "代码经过的时间是" << (end-start) / CLK_TCK << endl;  //两端时间相减再除以常量
	return 0;
}

这样我们就可以了解我们的程序具体的时耗了

但是其中有几点值得注意：

1. start和end应分别在被测代码段的前后，不在测试范围的代码要写在外面，如程序的准备工作。
2. 计算机运行程序很快，许多代码段能瞬间被完成，当代码消耗时间小于一个时钟计时单元时，会无法正常显示耗时（输出耗时为0）,这时我们可以将所测代码运行多遍，再将所得耗时除以运行次数，即可得到代码用时；或增大输入数据，来获得耗时。举个例子：

当我们想看看斐波拉契数列递归实现方法的时间耗时

#include<iostream>
#include<ctime>
using namespace std;
long long rpt(int n)
{
	if (n == 1 || n == 2) return 1;
	else return rpt(n - 1) + rpt(n - 2);
}
int main()
{
	clock_t start, end;
	start = clock();
	rpt(20);  //对递归函数计时
	end = clock();
	cout << "代码经过的时间是" << (end-start) / CLK_TCK << endl;
	return 0;
}

不出所料：

没关系，我们让代码多运行几次，套个循环看看：

#include<iostream>
#include<ctime>
using namespace std;
long long rpt(int n)
{
	if (n == 1 || n == 2) return 1;
	else return rpt(n - 1) + rpt(n - 2);
}
int main()
{
	clock_t start, end;
	int i;
	start = clock();
	for(i=0;i<5000;i++) rpt(20);  //多让代码运行几遍
	end = clock();
	cout << "代码经过的时间是" << (end-start) / CLK_TCK << endl;
	return 0;
}

这次显示是3。

然后我们再用所得时间（也就是3）除以循环的次数（5000次）就是代码的运行时间啦。

增大输入数据也可以用来返回有效耗时，如将求第20项改为求100项 求第40项，也可以看出耗时，这种方法比较适合比较两种算法的时耗情况。