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; }