使用 C 语言中的 gettimeofday 函数
Jinku Hu
2023年10月12日
本文将介绍在 C 语言中使用 gettimeofday 函数计算代码块中经过的时间的几种方法。
在 C 语言中使用 gettimeofday 函数计算代码块中的经过时间
gettimeofday 函数是一个符合 POSIX 标准的函数，它可以检索当前时间，精度达到微秒。该函数需要两个参数，一个是 struct timeval 类型，另一个是 struct timezone 类型。虽然，timezone 结构已经贬值，应该传递 NULL 值来代替它。另一方面，timeval 结构包含两个成员，tv_sec 和 tv_usec，表示自纪元以来经过的秒数和微秒数。下面的示例代码演示了我们如何测量单个函数的执行时间-loopFunc。
一般情况下，我们需要在任何应该测量的代码块周围加上两次 gettimeofday 的调用，一次在代码块之前，另一次在代码块之后。一旦第二次调用 gettimeofday 成功返回，我们就可以使用自定义的函数-time_diff 来计算时间差。它从两个 timeval 结构中取值，并将其差值转换为秒。
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <sys/time.h>
#include <time.h>
#define NUM 1000000
#define NUM2 10000000
float time_diff(struct timeval *start, struct timeval *end) {
return (end->tv_sec - start->tv_sec) + 1e-6 * (end->tv_usec - start->tv_usec);
}
void loopFunc(size_t num) {
int tmp = 0;
for (int i = 0; i < num; ++i) {
tmp += 1;
}
}
int main() {
struct timeval start;
struct timeval end;
gettimeofday(&start, NULL);
loopFunc(NUM);
gettimeofday(&end, NULL);
printf("loopFunc(%d) time spent: %0.8f sec\n", NUM, time_diff(&start, &end));
gettimeofday(&start, NULL);
loopFunc(NUM2);
gettimeofday(&end, NULL);
printf("loopFunc(%d) time spent: %0.8f sec\n", NUM2, time_diff(&start, &end));
exit(EXIT_SUCCESS);
}
输出：
loopFunc(1000000) time spent: 0.00221000 sec
loopFunc(10000000) time spent: 0.02184500 sec
使用 clock_gettime 函数来计算 C 语言代码块中的经过时间
另外，由于 gettimeofday 已经被标记为过时了很长一段时间，建议使用 clock_gettime 函数来代替。后一个函数可以从不同的时钟中检索时序数据，第一个参数是指定的。常见的时钟类型是全系统的时钟，测量的是所谓的挂钟时间，它由 CLOCK_REALTIME 宏来标识。时钟值存储在 timespec 结构中，它由两个成员组成，分别代表从 Epoch 传递的秒数和纳秒数。需要注意的是，调用者事先声明了 timespec 对象，它的地址被传递给 clock_gettime 函数。
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <sys/time.h>
#include <time.h>
#define NUM 1000000
#define NUM2 10000000
float time_diff2(struct timespec *start, struct timespec *end) {
return (end->tv_sec - start->tv_sec) + 1e-9 * (end->tv_nsec - start->tv_nsec);
}
void loopFunc(size_t num) {
int tmp = 0;
for (int i = 0; i < num; ++i) {
tmp += 1;
}
}
int main() {
struct timespec start2;
struct timespec end2;
clock_gettime(CLOCK_REALTIME, &start2);
loopFunc(NUM);
clock_gettime(CLOCK_REALTIME, &end2);
printf("loopFunc(%d) time spent: %0.8f sec\n", NUM,
time_diff2(&start2, &end2));
clock_gettime(CLOCK_REALTIME, &start2);
loopFunc(NUM2);
clock_gettime(CLOCK_REALTIME, &end2);
printf("loopFunc(%d) time spent: %0.8f sec\n", NUM2,
time_diff2(&start2, &end2));
exit(EXIT_SUCCESS);
}
输出：
loopFunc(1000000) time spent: 0.00221000 sec
loopFunc(10000000) time spent: 0.02184500 sec
作者： Jinku Hu
