Usar um temporizador em C
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Utilizar a função
gettimeofdaycomo marco de referência do temporizador -
Utilizar a função
clock_gettimecomo marco de referência do temporizador em C
Este artigo irá introduzir múltiplos métodos sobre como utilizar um temporizador em C.
Utilizar a função gettimeofday como marco de referência do temporizador
gettimeofday é uma função compatível com o POSIX para recuperar o tempo do sistema. São necessários dois argumentos, um do tipo struct timeval e um do tipo struct timezone, o último dos quais é agora obsoleto. Assim, precisaríamos de declarar apenas estruturas timeval para armazenar os valores de tempo recuperados. O struct timeval consiste em dois membros que representam segundos e microssegundos, respectivamente.
No exemplo seguinte, implementamos duas funções para encontrar o valor máximo no array de inteiros. Uma delas baseia-se na comparação de valores, e a outra utiliza os índices para encontrar o número inteiro com o maior valor. Utilizamos gettimeofday antes e depois da função max_ ser chamada para comparar a velocidade destas funções.
Note que, existe uma função time_diff que calcula o tempo decorrido em segundos. Neste caso, só executamos o teste uma vez num array de inteiros gerados aleatoriamente, mas geralmente, devem ser utilizados mais métodos estatísticos para medir o desempenho em sistemas modernos.
#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);
}
Resultado:
max_index: 0.00028346 sec, max = 2147391322
max_value: 0.00022213 sec, max = 2147391322
Utilizar a função clock_gettime como marco de referência do temporizador em C
Alternativamente, podemos utilizar o clock_gettime para atingir objectivos de medição semelhantes. O clock_gettime é um método mais recente e recomendado utilizado em bases de código mais recentes. Armazena o valor de tempo no objecto struct timespec e leva o ponteiro até ele como segundo parâmetro. Entretanto, o primeiro argumento especifica o tipo de relógio a utilizar. Neste exemplo, recuperamos o CLOCK_REALTIME porque mede o chamado tempo do relógio de parede. É representado como segundos e nanossegundos passados desde a época, a data de início da medição da hora.
#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);
}
Resultado:
max_index: 0.00028346 sec, max = 2147391322
max_value: 0.00022213 sec, max = 2147391322
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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