C에서 타이머 사용

Jinku Hu 2023년10월12일
  1. 타이머 벤치 마크로gettimeofday 함수 사용
  2. C에서 clock_gettime함수를 타이머 벤치 마크로 사용
C에서 타이머 사용

이 기사에서는 C에서 타이머를 사용하는 방법에 대한 여러 가지 방법을 소개합니다.

타이머 벤치 마크로gettimeofday 함수 사용

gettimeofday는 시스템 시간을 검색하기위한 POSIX 호환 함수입니다. 두 개의 인수,struct timeval 유형과struct timezone 유형 중 하나가 필요하며, 후자는 현재 사용되지 않습니다. 따라서 검색된 시간 값을 저장하려면 timeval구조 만 선언하면됩니다. struct timeval은 각각 초와 마이크로 초를 나타내는 두 개의 멤버로 구성됩니다.

다음 예에서는 정수 배열에서 최대 값을 찾기위한 두 가지 함수를 구현합니다. 그중 하나는 값 비교를 기반으로하고 다른 하나는 인덱스를 사용하여 가장 큰 값을 가진 정수를 찾습니다. 이 함수들의 속도를 비교하기 위해max_ 함수가 호출되기 전후에gettimeofday를 활용합니다.

경과 시간을 초 단위로 계산하는 time_diff함수가 있습니다. 이 경우 무작위로 생성 된 정수 배열에 대해 테스트를 한 번만 실행하지만 일반적으로 최신 시스템에서 성능을 측정하려면 더 많은 통계적 방법을 사용해야합니다.

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <sys/time.h>
#include <time.h>

int max_index(int arr[], int size) {
  size_t max = 0;

  for (int j = 0; j < size; ++j) {
    if (arr[j] > arr[max]) {
      max = j;
    }
  }
  return arr[max];
}

int max_value(int arr[], int size) {
  int max = arr[0];

  for (int j = 0; j < size; ++j) {
    if (arr[j] > max) {
      max = arr[j];
    }
  }
  return max;
}

float time_diff(struct timeval *start, struct timeval *end) {
  return (end->tv_sec - start->tv_sec) + 1e-6 * (end->tv_usec - start->tv_usec);
}

enum { WIDTH = 100000 };

int main() {
  struct timeval start;
  struct timeval end;

  int max;

  int *arr = malloc(WIDTH * sizeof(int));

  srand(time(NULL));
  for (size_t i = 0; i < WIDTH; i++) {
    arr[i] = rand();
  }

  gettimeofday(&start, NULL);
  max = max_index(arr, WIDTH);
  gettimeofday(&end, NULL);

  printf("max_index: %0.8f sec, max = %d\n", time_diff(&start, &end), max);

  gettimeofday(&start, NULL);
  max = max_value(arr, WIDTH);
  gettimeofday(&end, NULL);

  printf("max_value: %0.8f sec, max = %d\n", time_diff(&start, &end), max);

  free(arr);
  exit(EXIT_SUCCESS);
}

출력:

max_index: 0.00028346 sec, max = 2147391322
max_value: 0.00022213 sec, max = 2147391322

C에서 clock_gettime함수를 타이머 벤치 마크로 사용

또는 clock_gettime을 활용하여 유사한 측정 목표를 달성 할 수 있습니다. clock_gettime은 최신 코드베이스에서 사용되는 최신 권장 방법입니다. struct timespec 객체에 시간 값을 저장하고 포인터를 두 번째 매개 변수로 사용합니다. 한편, 첫 번째 인수는 사용할 시계 유형을 지정합니다. 이 예에서는 이른바 벽시계 시간을 측정하기 때문에CLOCK_REALTIME을 검색합니다. 시간 측정의 시작 날짜 인 epoch 이후 경과 된 초 및 나노초로 표시됩니다.

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <sys/time.h>
#include <time.h>

int max_index(int arr[], int size) {
  size_t max = 0;

  for (int j = 0; j < size; ++j) {
    if (arr[j] > arr[max]) {
      max = j;
    }
  }
  return arr[max];
}

int max_value(int arr[], int size) {
  int max = arr[0];

  for (int j = 0; j < size; ++j) {
    if (arr[j] > max) {
      max = arr[j];
    }
  }
  return max;
}

float time_diff2(struct timespec *start, struct timespec *end) {
  return (end->tv_sec - start->tv_sec) + 1e-9 * (end->tv_nsec - start->tv_nsec);
}

enum { WIDTH = 100000 };

int main() {
  struct timespec start2, end2;

  int max;

  int *arr = malloc(WIDTH * sizeof(int));

  srand(time(NULL));
  for (size_t i = 0; i < WIDTH; i++) {
    arr[i] = rand();
  }

  clock_gettime(CLOCK_REALTIME, &start2);
  max = max_index(arr, WIDTH);
  clock_gettime(CLOCK_REALTIME, &end2);

  printf("max_index: %0.8f sec, max = %d\n", time_diff2(&start2, &end2), max);

  clock_gettime(CLOCK_REALTIME, &start2);
  max = max_value(arr, WIDTH);
  clock_gettime(CLOCK_REALTIME, &end2);

  printf("max_value: %0.8f sec, max = %d\n", time_diff2(&start2, &end2), max);

  free(arr);
  exit(EXIT_SUCCESS);
}

출력:

max_index: 0.00028346 sec, max = 2147391322
max_value: 0.00022213 sec, max = 2147391322
작가: Jinku Hu
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Founder of DelftStack.com. Jinku has worked in the robotics and automotive industries for over 8 years. He sharpened his coding skills when he needed to do the automatic testing, data collection from remote servers and report creation from the endurance test. He is from an electrical/electronics engineering background but has expanded his interest to embedded electronics, embedded programming and front-/back-end programming.

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