Как я измеряю временной интервал в C?

Я хотел бы измерить время в C, и мне нелегко понимать это, все, что я хочу, что-то вроде этого:

  • запустите таймер
  • выполните метод
  • остановите таймер
  • сообщите о потраченном времени (по крайней мере, с микро точностью)

Любая справка ценилась бы.

(Я компилирую в окнах с помощью mingw),

46
задан naspinski 27 January 2010 в 21:15
поделиться

7 ответов

Таймеры высокого разрешения, которые обеспечивают разрешение 1 микросекунда, относятся к системе, поэтому вам придется использовать различные методы для достижения этого на разных платформах ОС. Вы можете быть заинтересованы в проверке следующей статьи, которая реализует кроссплатформенную платформу C ++ класс таймера на основе функций, описанных ниже:


Windows

API Windows обеспечивает чрезвычайно высокую Функции таймера разрешения: QueryPerFormanceCounter () , который возвращает текущие истеченные тикалы, а queryperformance преобразование () , который возвращает количество клещей в секунду.

Пример:

#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;
}

Linux, Unix и Mac

для системы на основе Unix или Linux вы можете использовать GetTimeOfDay () . Эта функция объявляется в «SYS / Time.h».

Пример:

#include <iostream>
#include <sys/time.h>                // for gettimeofday()
using namespace std;

int main()
{
    struct 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;
}

Обратите внимание, что приведенные выше примеры должны быть скомпилированы с C ++, который поддерживает .

97
ответ дан 26 November 2019 в 20:11
поделиться

Вот заголовочный файл, который я написал, чтобы сделать некоторые простые профилирование производительности (используя ручные таймеры):

#ifndef __ZENTIMER_H__
#define __ZENTIMER_H__

#ifdef ENABLE_ZENTIMER

#include <stdio.h>
#ifdef WIN32
#include <windows.h>
#else
#include <sys/time.h>
#endif
#ifdef HAVE_STDINT_H
#include <stdint.h>
#elif HAVE_INTTYPES_H
#include <inttypes.h>
#else
typedef unsigned char uint8_t;
typedef unsigned long int uint32_t;
typedef unsigned long long uint64_t;
#endif

#ifdef __cplusplus
extern "C" {
#pragma }
#endif /* __cplusplus */

#define ZTIME_USEC_PER_SEC 1000000

/* ztime_t represents usec */
typedef uint64_t ztime_t;

#ifdef WIN32
static uint64_t ztimer_freq = 0;
#endif

static void
ztime (ztime_t *ztimep)
{
#ifdef WIN32
    QueryPerformanceCounter ((LARGE_INTEGER *) ztimep);
#else
    struct timeval tv;

    gettimeofday (&tv, NULL);

    *ztimep = ((uint64_t) tv.tv_sec * ZTIME_USEC_PER_SEC) + tv.tv_usec;
#endif
}

enum {
    ZTIMER_INACTIVE = 0,
    ZTIMER_ACTIVE   = (1 << 0),
    ZTIMER_PAUSED   = (1 << 1),
};

typedef struct {
    ztime_t start;
    ztime_t stop;
    int state;
} ztimer_t;

#define ZTIMER_INITIALIZER { 0, 0, 0 }

/* default timer */
static ztimer_t __ztimer = ZTIMER_INITIALIZER;

static void
ZenTimerStart (ztimer_t *ztimer)
{
    ztimer = ztimer ? ztimer : &__ztimer;

    ztimer->state = ZTIMER_ACTIVE;
    ztime (&ztimer->start);
}

static void
ZenTimerStop (ztimer_t *ztimer)
{
    ztimer = ztimer ? ztimer : &__ztimer;

    ztime (&ztimer->stop);
    ztimer->state = ZTIMER_INACTIVE;
}

static void
ZenTimerPause (ztimer_t *ztimer)
{
    ztimer = ztimer ? ztimer : &__ztimer;

    ztime (&ztimer->stop);
    ztimer->state |= ZTIMER_PAUSED;
}

static void
ZenTimerResume (ztimer_t *ztimer)
{
    ztime_t now, delta;

    ztimer = ztimer ? ztimer : &__ztimer;

    /* unpause */
    ztimer->state &= ~ZTIMER_PAUSED;

    ztime (&now);

    /* calculate time since paused */
    delta = now - ztimer->stop;

    /* adjust start time to account for time elapsed since paused */
    ztimer->start += delta;
}

static double
ZenTimerElapsed (ztimer_t *ztimer, uint64_t *usec)
{
#ifdef WIN32
    static uint64_t freq = 0;
    ztime_t delta, stop;

    if (freq == 0)
        QueryPerformanceFrequency ((LARGE_INTEGER *) &freq);
#else
#define freq ZTIME_USEC_PER_SEC
    ztime_t delta, stop;
#endif

    ztimer = ztimer ? ztimer : &__ztimer;

    if (ztimer->state != ZTIMER_ACTIVE)
        stop = ztimer->stop;
    else
        ztime (&stop);

    delta = stop - ztimer->start;

    if (usec != NULL)
        *usec = (uint64_t) (delta * ((double) ZTIME_USEC_PER_SEC / (double) freq));

    return (double) delta / (double) freq;
}

static void
ZenTimerReport (ztimer_t *ztimer, const char *oper)
{
    fprintf (stderr, "ZenTimer: %s took %.6f seconds\n", oper, ZenTimerElapsed (ztimer, NULL));
}

#ifdef __cplusplus
}
#endif /* __cplusplus */

#else /* ! ENABLE_ZENTIMER */

#define ZenTimerStart(ztimerp)
#define ZenTimerStop(ztimerp)
#define ZenTimerPause(ztimerp)
#define ZenTimerResume(ztimerp)
#define ZenTimerElapsed(ztimerp, usec)
#define ZenTimerReport(ztimerp, oper)

#endif /* ENABLE_ZENTIMER */

#endif /* __ZENTIMER_H__ */

Функция ztime () - это основная логика, которая вам нужна - она ​​получает текущее время и сохраняет его В 64-битной UINT измеряется в микросекунде. Затем вы можете позже сделать простой математику, чтобы узнать прошедшее время.

Функции Zentimer * () являются просто вспомогательными функциями, чтобы получить указатель на простую структуру таймера, ztimer_t , который записывает время начала и время окончания. ZentimerPause () / ZentimreResume () функции позволяют вам, ну, паузу и возобновить таймеру в случае, если вы хотите распечатать некоторую информацию отладки, которую вы не хотите, Например.

Вы можете найти копию файла исходного заголовка в http://www.gnome.org/~fejj/code/zentimer.h в результате шансов, что я запутал HTML ensaping

2
ответ дан 26 November 2019 в 20:11
поделиться
[11438527-

Использование Time.h Библиотека, попробуйте что-то вроде этого:

long start_time, end_time, elapsed;

start_time = clock();
// Do something
end_time = clock();

elapsed = (end_time - start_time) / CLOCKS_PER_SEC * 1000;
1
ответ дан 26 November 2019 в 20:11
поделиться

Возьмите лок в этого Однако, если вы хотите точный расчет, я думаю, что вы должны использовать конкретные библиотеки в вашей операционной системе.

0
ответ дан 26 November 2019 в 20:11
поделиться

Если ваша система Linux поддерживает ее, Clock_getteTime (Clock_Monotonic) должна быть таймером высокого разрешения, который не затронут изменениями системной даты (например, Daemons NTP).

0
ответ дан 26 November 2019 в 20:11
поделиться

В Linux можно использовать clock_gettime():

clock_gettime(CLOCK_PROCESS_CPUTIME_ID, &start); // get initial time-stamp

// ... do stuff ... //

clock_gettime(CLOCK_PROCESS_CPUTIME_ID, &end);   // get final time-stamp

double t_ns = (double)(end.tv_sec - start.tv_sec) * 1.0e9 +
              (double)(end.tv_nsec - start.tv_nsec);
                                                 // subtract time-stamps and
                                                 // multiply to get elapsed
                                                 // time in ns
18
ответ дан 26 November 2019 в 20:11
поделиться

Ниже приводится группа универсальных функций C для управления таймером на основе системного вызова gettimeofday (). Все свойства таймера содержатся в одной структуре ticktimer - интервал, который вы хотите, общее время работы с момента инициализации таймера, указатель на желаемый обратный вызов, который вы хотите вызвать, количество раз, когда обратный вызов был вызван. Функция обратного вызова будет выглядеть так:

void your_timer_cb (struct ticktimer *t) {
  /* do your stuff here */
}

Чтобы инициализировать и запустить таймер, вызовите ticktimer_init (your_timer, interval, TICKTIMER_RUN, your_timer_cb, 0).

В основном цикле вашей программы вызовите ticktimer_tick (your_timer), и он решит, прошло ли соответствующее количество времени для вызова обратного вызова.

Чтобы остановить таймер, просто вызовите ticktimer_ctl (your_timer, TICKTIMER_STOP).

ticktimer.h:

#ifndef __TICKTIMER_H
#define __TICKTIMER_H

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/time.h>
#include <sys/types.h>

#define TICKTIMER_STOP         0x00
#define TICKTIMER_UNCOMPENSATE 0x00
#define TICKTIMER_RUN          0x01
#define TICKTIMER_COMPENSATE   0x02

struct ticktimer {
  u_int64_t tm_tick_interval;
  u_int64_t tm_last_ticked;
  u_int64_t tm_total;
  unsigned ticks_total;
  void (*tick)(struct ticktimer *);
  unsigned char flags;
  int id;
};

void ticktimer_init (struct ticktimer *, u_int64_t, unsigned char, void (*)(struct ticktimer *), int);
unsigned ticktimer_tick (struct ticktimer *);
void ticktimer_ctl (struct ticktimer *, unsigned char);
struct ticktimer *ticktimer_alloc (void);
void ticktimer_free (struct ticktimer *);
void ticktimer_tick_all (void);

#endif

ticktimer.c:

#include "ticktimer.h"

#define TIMER_COUNT 100

static struct ticktimer timers[TIMER_COUNT];
static struct timeval tm;

/*!
  @brief
    Initializes/sets the ticktimer struct.

  @param timer
    Pointer to ticktimer struct.
  @param interval
    Ticking interval in microseconds.
  @param flags
    Flag bitmask. Use TICKTIMER_RUN | TICKTIMER_COMPENSATE
    to start a compensating timer; TICKTIMER_RUN to start
    a normal uncompensating timer.
  @param tick
    Ticking callback function.
  @param id
    Timer ID. Useful if you want to distinguish different
    timers within the same callback function.
*/
void ticktimer_init (struct ticktimer *timer, u_int64_t interval, unsigned char flags, void (*tick)(struct ticktimer *), int id) {
  gettimeofday(&tm, NULL);
  timer->tm_tick_interval = interval;
  timer->tm_last_ticked = tm.tv_sec * 1000000 + tm.tv_usec;
  timer->tm_total = 0;
  timer->ticks_total = 0;
  timer->tick = tick;
  timer->flags = flags;
  timer->id = id;
}

/*!
  @brief 
    Checks the status of a ticktimer and performs a tick(s) if 
    necessary.

  @param timer
    Pointer to ticktimer struct.

  @return
    The number of times the timer was ticked.
*/
unsigned ticktimer_tick (struct ticktimer *timer) {
  register typeof(timer->tm_tick_interval) now;
  register typeof(timer->ticks_total) nticks, i;

  if (timer->flags & TICKTIMER_RUN) {
    gettimeofday(&tm, NULL);
    now = tm.tv_sec * 1000000 + tm.tv_usec;

    if (now >= timer->tm_last_ticked + timer->tm_tick_interval) {
      timer->tm_total += now - timer->tm_last_ticked;

      if (timer->flags & TICKTIMER_COMPENSATE) {
        nticks = (now - timer->tm_last_ticked) / timer->tm_tick_interval;
        timer->tm_last_ticked = now - ((now - timer->tm_last_ticked) % timer->tm_tick_interval);

        for (i = 0; i < nticks; i++) {
          timer->tick(timer);
          timer->ticks_total++;

          if (timer->tick == NULL) {
            break;
          }
        }

        return nticks;
      } else {
        timer->tm_last_ticked = now;
        timer->tick(timer);
        timer->ticks_total++;
        return 1;
      }
    }
  }

  return 0;
}

/*!
  @brief
    Controls the behaviour of a ticktimer.

  @param timer
    Pointer to ticktimer struct.
  @param flags
    Flag bitmask.
*/
inline void ticktimer_ctl (struct ticktimer *timer, unsigned char flags) {
  timer->flags = flags;
}

/*!
  @brief
    Allocates a ticktimer struct from an internal
    statically allocated list.

  @return
    Pointer to the newly allocated ticktimer struct
    or NULL when no more space is available.
*/
struct ticktimer *ticktimer_alloc (void) {
  register int i;

  for (i = 0; i < TIMER_COUNT; i++) {
    if (timers[i].tick == NULL) {
      return timers + i;
    }
  }

  return NULL;
}

/*!
  @brief
    Marks a previously allocated ticktimer struct as free.

  @param timer
    Pointer to ticktimer struct, usually returned by 
    ticktimer_alloc().
*/
inline void ticktimer_free (struct ticktimer *timer) {
  timer->tick = NULL;
}

/*!
  @brief
    Checks the status of all allocated timers from the 
    internal list and performs ticks where necessary.

  @note
    Should be called in the main loop.
*/
inline void ticktimer_tick_all (void) {
  register int i;

  for (i = 0; i < TIMER_COUNT; i++) {
    if (timers[i].tick != NULL) {
      ticktimer_tick(timers + i);
    }
  }
}
2
ответ дан 26 November 2019 в 20:11
поделиться
Другие вопросы по тегам:

Похожие вопросы: