大家好,又见面了,我是全栈君。
1.问:知道程序执行时间我们能够做什么?
在《C++应用程序性能优化》一书中,假设大家读过相信大家一定对性能优化这一块很上心,文中总是对优化前后的时间对照很直观给我们一个感受。
那么我们怎样利用C语言提供的库函数获取一个应用程序的各阶段的执行效率,通过数据分析出该程序的瓶颈而且做出对应的优化。
本文给大家解说的clock()函数。
2.我们首先看一看C/C++标准文档对于clock()函数的解说
3.函数原型 clock_t clock (void);
函数返回值 clock()返回从”开启这个程序进程”到”程序中调用clock()函数”时之间的CPU时钟计时单元(clock tick)数
Returns the processor time consumed by the program.
返回程序所消耗的处理器时间
4.两个重要的概念须要理解一下
epoch:时间点。
时间点在标准C/C++中是一个整数,它用此时的时间和标准时间点相差的秒数(即日历时间)来表示。
通过时钟作为參考的划时代的系统有所不同,但它是关系到执行程序(通常它的发射)。要计算一个程序的实际处理时间,由时钟返回的值应比由曾经调用同一个函数返回一个值。
clock tick:时钟计时单元,一个时钟计时单元的时间长短是由CPU控制的。一个clock tick不是CPU的一个时钟周期。而是C/C++的一个基本计时单位。
5.clock函数
The value returned is expressed in clock ticks, which are units of time of a constant but system-specific length (with a relation of CLOCKS_PER_SEC clock ticks per second).
返回的值是以时钟计时单元为单位表示,这是一个恒定的但系统特定长度的时间单位(CLOCKS_PER_SEC表示每秒多少时钟计时单元)。
The epoch used as reference by clock varies between systems, but it is related to the program execution (generally its launch). To calculate the actual processing time of a program, the value returned by clock shall be compared to a value returned by a previous call to the same function.
时间点所參考的时钟的在不同系统间,它是关系到程序执行(通常它的启动)。要计算一个程序的实际处理器占用时间。由时钟返回的值应与曾经调用同一个函数返回一个值相比。
时间点
Parameters
參数
none
没有
Return Value
返回值
The number of clock ticks elapsed since an epoch related to the particular program execution.
On failure, the function returns a value of -1.
假设失败,函数返回值是-1
一句话这个函数的作用就是:
启动这个程序到程序中调用clock()函数时之间的CPU时钟计时单元(clock tick)的计数。
举一个样例。调用clock的地方就像是我们在体育赛场上掐秒表的动作
100m开跑计时员開始计时,第一个到达终点掐一下显示的时间是9.502s 第二个是9.559s
9.502s和9.559s都是从開始赛跑到终点的计时。这就好比我们的程序開始启动了,我们在一些easy造成性能瓶颈的地方前掐秒表—-调用clock()函数一下,完了再掐一下秒表通过计算两次掐表的间隔来评估瓶颈的严重程度。
6.讲讲clock_t
clock_t is a type defined in <ctime> as an alias of a fundamental arithmetic type.
clock_t是一个定义在ctime头文件里的类型 作为一个基本数据类型的别名。
在C语言中clock_t定义的头文件就是time.h
我们打开自己所在开发环境中的time.h 搜索一下clock_t便能够找到了
例如以下显示
从上如我们能够知道所谓的clock_t事实上就是一个long型
7.讲讲CLOCKS_PER_SEC
前面我知道CLOCKS_PER_SEC是某一个特定的值
进入time.h和查看clock_t的方法一样找到CLOCKS_PER_SEC
显演示样例如以下
能够看见CLOCKS_PER_SEC是一个宏 意味着在全部出现CLOCKS_PER_SEC的地方在编译的时候就会被替换成1000这个数值。
8. 小试牛刀
如今我们就试验一下 我通过编写3个函数testinit() testwork() testend()
来模拟程序执行的一些模块的执行时间
#include <stdio.h> /* printf */ #include <time.h> /* clock_t, clock, CLOCKS_PER_SEC */ #include <math.h> /* sqrt */ int testinit (int n) { int num = n * n; while(num) { --num; } return 0; } int testwork (int n) { printf ("Begin Calculating...\n"); int i,j; int freq=n-1; for (i=2; i<=n; ++i) for (j=sqrt(i);j>1;--j) if (i%j==0) { --freq; break; } return freq; } int testend (int n) { int num = n * n; while(num) { --num; } return 0; } int main () { clock_t t; int f; //測试第一阶段 初始化 printf ("Begin clock...\n"); t = clock();//第一个clock() t表示从程序启动到如今这个时刻的时间 testinit(1500); t = clock() - t;//第二次调用clock()减去第一次获得的t的差值为两次掐表的间隔 printf ("It took %d clicks (%f seconds) to call testinit().\n",t,((float)t)/CLOCKS_PER_SEC); //測试第二阶段 工作 //第一个clock() t表示从程序启动到如今这个时刻的时间 t = clock(); f = testwork(99999); //第二次调用clock()减去第一次获得的t的差值为两次掐表的间隔 t = clock() - t; printf ("It took %d clicks (%f seconds)to call testwork().\n",t,((float)t)/CLOCKS_PER_SEC); printf ("The number of primes lower than 100,000 is: %d\n",f); //測试第三阶段 //第一个clock() t表示从程序启动到如今这个时刻的时间 t = clock(); testend(1255); //第二次调用clock()减去第一次获得的t的差值为两次掐表的间隔 t = clock() - t; printf ("It took %d clicks (%f seconds)to call testend().\n",t,((float)t)/CLOCKS_PER_SEC); return 0; }
通过比对数据我们分析出 testwork()函数耗时较大,很可能就是项目中的瓶颈。
9.以下我们看看这个程序在各个平台的Unix/Linux执行怎样呢?
在RHEL7上
在RHEL6上
在Solaris上
在MAC上
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