Windows 计算程序运行时间(高精度计时)

首先,认识一下clock()和GetTickCount():

一、clock()
clock()是C/C++中的计时函数,而与其相关的数据类型是clock_t。在MSDN中,查得对clock函数定义如下:
clock_t clock(void) ;
简单而言,就是该程序从启动到函数调用占用CPU的时间。这个函数返回从“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,在MSDN中称之为挂钟时间(wal-clock);若挂钟时间不可取,则返回-1。其中clock_t是用来保存时间的数据类型。

在time.h文件中,我们可以找到对它的定义:

#ifndef _CLOCK_T_DEFINED
typedef long clock_t;
#define _CLOCK_T_DEFINED
#endif

clock_t是一个长整形数。在time.h文件中,还定义了一个常量CLOCKS_PER_SEC,它用来表示一秒钟会有多少个时钟计时单元,其定义如下:
#define CLOCKS_PER_SEC ((clock_t)1000)

可以看到每过千分之一秒(1毫秒),调用clock()函数返回的值就加1。简单的说就是clock()可以精确到1毫秒。
在linux系统下,CLOCKS_PER_SEC的值可能有所不同,目前使用的linux打印出来的值是1000000,表示的是微秒。这一点需要注意。

 

二、GetTickCount()
GetTickcount函数:它返回从操作系统启动到当前所经过的毫秒数,它的返回值是DWORD。常常用来判断某个方法执行的时间,其函数原型是DWORD GetTickCount(void),返回值以32位的双字类型DWORD存储,因此可以存储的最大值是(2^32-1) ms约为49.71天,因此若系统运行时间超过49.71天时,这个数就会归0,MSDN中也明确的提到了:"Retrieves the number of milliseconds that have elapsed since the system was started, up to 49.7 days."。因此,如果是编写服务器端程序,此处一定要万分注意,避免引起意外的状况。
特别注意:这个函数并非实时发送,而是由系统每18ms发送一次,因此其最小精度为18ms。当需要有小于18ms的精度计算时,应使用StopWatch方法进行。

使用clock计算时间差:

 

#include   
#include   
int main()  
{  
    double start,end,cost;  
    start=clock();  
    sleep(1);  
    end=clock();  
    cost=end-start;  
    printf("%f/n",cost);  
    return 0;  
}  

 

使用GetTickCount计算时间差:

#include   
#include   
using namespace std;  
int main()  
{  
    double start = GetTickCount();  
    Sleep(1000);  
    double  end=GetTickCount();  
    cout << "GetTickCount:" << end-start << endl;  
        return 0;  
}  

可以得出结论:clock比GetTickCount具有更高的精度,所以如果需要更高精度的时间差,则建议使用clock。在程序耗时统计时,可以使用clock来帮助完成时间差的计算。

 

三、如果需要更高的时间精度(比如说服务器程序的耗时统计),可以在开始计时统计前先调用QueryPerformanceFrequency()函数获得机器内部计时器的时钟频率,接着在需要严格计时的事件发生前和发生之后分别调用QueryPerformanceCounter(),利用两次获得的计数之差和时钟频率,就可以计算出事件经历的精确时间(精度可以达到微秒级别)。下面是示例代码:

 

#include 
#include 

int main()
{
	LARGE_INTEGER timeStart;	//开始时间
	LARGE_INTEGER timeEnd;		//结束时间

	LARGE_INTEGER frequency;	//计时器频率
	QueryPerformanceFrequency(&frequency);
	double quadpart = (double)frequency.QuadPart;//计时器频率

	QueryPerformanceCounter(&timeStart);
	Sleep(1000);//延时一秒
	QueryPerformanceCounter(&timeEnd);

	//得到两个时间的耗时
	double elapsed = (timeEnd.QuadPart - timeStart.QuadPart) / quadpart;
	std::cout << elapsed << std::endl;//单位为秒,精度为微秒(1000000/cpu主频)

	system("pause");
	return 0;
}

多运行几次,可以看到,每次Sleep耗费的时间都不一样,所以sleep的时间精度是很低的!

 

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