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C/C++计时函数

时间：2022-12-07 17:31:24浏览次数：45  
标签：finish 函数 dosomething void 计时 C++ start time


计时函数介绍

time

函数原型`time_t time( time_t *timer )`，time函数是c-runtime库里的函数。
此函数返回从1970年1月1日00:00:00(UTC时间)到此刻所经过的总秒数，所以使用此函数计时的精确度为s。
//使用time函数
void test1()
{
    time_t start, finish;
    start = time( NULL );//或time(&start);
    dosomething();
    finish = time( NULL );
    cout << "(time)lapsed time " << finish - start 
        << "s" << endl;
}

_ftime

函数原型​​void _ftime( struct _timeb *timeptr )​​，_ftime函数是c-runtime库函数。此函数使用当前时刻的本地时间填充结构体_timeb，

struct timeb {
        time_t time;
        unsigned short millitm;
        short timezone;
        short dstflag;
        };

结构体中有两字段，time表示总秒数，millitm表示不足一秒时的毫秒数。所以使用此函数计时的精确度为ms。

//使用_ftime函数
void test2()
{
    struct _timeb start, finish;
    _ftime( &start );
    dosomething();
    _ftime( &finish );
    long lapsed = (finish.time - start.time)*1000 +
        (finish.millitm - start.millitm );
    cout << "(_ftime)lapsed time " << lapsed << "ms" << endl;
}

clock

函数原型​​clock_t clock( void )​​，clock函数是c-runtime库函数。此函数返回当前进程使用cpu的总tick数， 每1秒的tick数为常量CLOCKS_PER_SEC，由此常量可这样计算耗时， 耗时（单位秒） = 总消耗tick / CLOCKS_PER_SEC。 所以使用此函数计时的精确度为1/CLOCKS_PER_SEC秒，如当CLOCKS_PER_SEC=1000时，精确度为1ms。

//使用clock函数
void test3()
{
    clock_t start, finish;
    start = clock();
    dosomething();
    finish = clock();
    cout << "(clock)lapsed time " 
        << 1000.0 * (finish - start) / CLOCKS_PER_SEC
        << "ms" << endl;
}

GetTickCount

函数原型​​DWORD GetTickCount(void)​​, 此函数是系统API函数，返回自系统启动时到此刻所经过的总毫秒数（注：因为使用的是DWORD，所以最大为49.7天，超过这个值是又会从0开始重新增加）。所以使用此函数的精度值为ms。

//使用GetTickCount函数
void test4()
{
    DWORD start, finish;
    start = GetTickCount();
    dosomething();
    finish = GetTickCount();
    cout <<"(GetTickCount)lapsed time " 
        << finish - start 
        << "ms" << endl;
}

timeGetTime

函数原型​​DWORD timeGetTime(VOID)​​，此函数是系统API函数，同GetTickCount函数功能一样，返回自系统启动时到此刻所经过的总毫秒数。不过这个函数是在多媒体那部分的系统库中，需链接库Winmm.lib。使用此函数的精度值为ms。

//使用timeGetTime函数
#pragma comment(lib, "Winmm.lib")
void test5()
{
    DWORD start, finish;
    start = timeGetTime();
    dosomething();
    finish = timeGetTime();
    cout << "(timeGetTime)lapsed time " 
        << finish - start 
        << "ms" << endl;
}

QueryPerformanceCounter

此函数是系统API， 返回高精度的性能计数器的当前值。还需使用​​QueryPerformanceFrequency​​​函数来获取高精度性能计数器的频率值（即每秒多少）。使用​​QueryPerformanceCounter​​来获消耗计数差，再除以频率，即可得出高精度的耗时值。使用此函数计时的精度同系统有关，本人系统的高精度性能计数器的频率所获值为2942939，所以在这个值的基础上获取的精度为微秒（1/1000000秒）

//使用QueryPerformanceCounter函数
void test6()
{
    LARGE_INTEGER start, finish;
    LARGE_INTEGER freq;
    QueryPerformanceFrequency( &freq );
    QueryPerformanceCounter( &start );
    dosomething();
    QueryPerformanceCounter( &finish );
    cout << "(QueryPerformanceCounter)lapsed time " 
        << (finish.QuadPart-start.QuadPart)*1000.0 / freq.QuadPart
        << "ms" << endl;
}

CTime::GetCurrentTime

此函数是MFC库的，仅仅是对​​time​​函数的封装，就不多介绍了

//使用CTime::GetCurrentTime函数（只是对time函数的封装）
void test7()
{
    CTime start = CTime::GetCurrentTime();
    dosomething();
    CTime finish = CTime::GetCurrentTime();
    cout << "(CTime::GetCurrentTime)lapsed time "
        << finish.GetTime() - start.GetTime() << "s" << endl;
}

使用RDTSC指令

 RDTSC指令，在Intel Pentium以上级别的CPU中，有一个称为“时间戳（Time Stamp）”的部件，它以64位无符号整型数的格式，记录了自CPU上电以来所经过的时钟周期数。由于目前的CPU主频都非常高，因此这个部件可以达到纳秒级的计时精度。这个精确性是上述几种方法所无法比拟的.在Pentium以上的CPU中，提供了一条机器指令RDTSC（Read Time Stamp Counter）来读取这个时间戳的数字，并将其保存在EDX:EAX寄存器对中。由于EDX:EAX寄存器对恰好是Win32平台下C++语言保存函数返回值的寄存器，所以我们可以把这条指令看成是一个普通的函数调用，因为RDTSC不被C++的内嵌汇编器直接支持，所以我们要用_emit伪指令直接嵌入该指令的机器码形式0X0F、0X31

补充：使用此指令有局限性，在多核时代，各个cpu上这个时间戳可能不恒定，导致计时错误 

以下也写了个例子测试了下：

//使用RDTSC指令
inline unsigned __int64 GetCycleCount()
{
    __asm
    {
        _emit 0x0F;
        _emit 0x31;
    }
}
void test8()
{
    //本机cpu频率（这里写死，怎么获取cpu频率自行搜索答案）
    const double CPU_FREQ = 3.0 * 1000 * 1000 * 1000;

    unsigned __int64 start = GetCycleCount();
    dosomething();
    unsigned __int64 finish = GetCycleCount();
    cout << "(RDTSC)lapsed time " 
        << std::scientific << std::setprecision(6) 
        << (finish - start) * 1000.0 / CPU_FREQ 
        << "ms" << endl;
}

总结

综上对比，在window下，个人比较推荐使用GetTickCount/QueryPerformanceCounter

测试代码

#include <afx.h> //MFC引用 
#include <iostream>
#include <iomanip>
#include <ctime>
#include <sys\timeb.h>
#include <mmsystem.h>

using namespace std;


void dosomething()
{
    Sleep( 900 );
}

//使用time函数
void test1()
{
    time_t start, finish;
    start = time( NULL );//或time(&start);
    dosomething();
    finish = time( NULL );
    cout << "(time)lapsed time " << finish - start 
        << "s" << endl;
}

//使用_ftime函数
void test2()
{
    struct _timeb start, finish;
    _ftime( &start );
    dosomething();
    _ftime( &finish );
    long lapsed = (finish.time - start.time)*1000 +
        (finish.millitm - start.millitm );
    cout << "(_ftime)lapsed time " << lapsed << "ms" << endl;
}

//使用clock函数
void test3()
{
    clock_t start, finish;
    start = clock();
    dosomething();
    finish = clock();
    cout << "(clock)lapsed time " 
        << 1000.0 * (finish - start) / CLOCKS_PER_SEC
        << "ms" << endl;
}

//使用GetTickCount函数
void test4()
{
    DWORD start, finish;
    start = GetTickCount();
    dosomething();
    finish = GetTickCount();
    cout <<"(GetTickCount)lapsed time " 
        << finish - start 
        << "ms" << endl;
}

//使用timeGetTime函数
#pragma comment(lib, "Winmm.lib")
void test5()
{
    DWORD start, finish;
    start = timeGetTime();
    dosomething();
    finish = timeGetTime();
    cout << "(timeGetTime)lapsed time " 
        << finish - start 
        << "ms" << endl;
}

//使用QueryPerformanceCounter函数
void test6()
{
    LARGE_INTEGER start, finish;
    LARGE_INTEGER freq;
    QueryPerformanceFrequency( &freq );
    QueryPerformanceCounter( &start );
    dosomething();
    QueryPerformanceCounter( &finish );
    cout << "(QueryPerformanceCounter)lapsed time " 
        << (finish.QuadPart-start.QuadPart)*1000.0 / freq.QuadPart
        << "ms" << endl;
}

//使用CTime::GetCurrentTime函数（只是对time函数的封装）
void test7()
{
    CTime start = CTime::GetCurrentTime();
    dosomething();
    CTime finish = CTime::GetCurrentTime();
    cout << "(CTime::GetCurrentTime)lapsed time "
        << finish.GetTime() - start.GetTime() << "s" << endl;
}


//使用RDTSC指令
inline unsigned __int64 GetCycleCount()
{
    __asm
    {
        _emit 0x0F;
        _emit 0x31;
    }
}
void test8()
{
    //本机cpu频率（这里写死，怎么获取cpu频率自行搜索答案）
    const double CPU_FREQ = 3.0 * 1000 * 1000 * 1000;

    unsigned __int64 start = GetCycleCount();
    dosomething();
    unsigned __int64 finish = GetCycleCount();
    cout << "(RDTSC)lapsed time " 
        << std::scientific << std::setprecision(6) 
        << (finish - start) * 1000.0 / CPU_FREQ 
        << "ms" << endl;
}

int main()
{
    test1();
    test2();
    test3();
    test4();
    test5();
    test6();
    test7();
    test8();

    return 0;
}

运行测试结果

C/C++计时函数_#include


标签：finish,函数,dosomething,void,计时,C++,start,time
From： https://blog.51cto.com/u_15905375/5919849

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