c++ - 为什么 ctime clock() 在同一程序为同一操作调用两次时给出不同的时间？

Question

我从同一代码多次调用 clock() 来计算不同操作集所花费的时间。我注意到第一组操作需要更多时间，即使这些步骤据说比后面的操作组更快。因此，我使用相同的一组操作进行了测试，如下面的示例代码所示。以下示例为第 1 组返回 0.001 毫秒，为第 2 组返回 ~ 0 毫秒，尽管第 1 组和第 2 组是相同的操作。对这种行为有什么解释吗？

示例代码:

  1 #include <iostream>
  2 #include <ctime>
  3 
  4 using namespace std;
  5 
  6 int main()
  7 {
  8     int x = 1000000;
  9 
 10     //Set 1:
 11     clock_t t0 = clock();
 12     int y = x * x;
 13     y *= x;
 14     t0 = clock() - t0;
 15     
 16     //Set 2:
 17     clock_t t1 = clock();
 18     int z = x * x;
 19     z *= x;
 20     t1 = clock() - t1;
 21     
 22     cout << "Set1 : " << (double)t0/CLOCKS_PER_SEC * 1000 << " ms." << endl;
 23     cout << "Set2 : " << (double)t1/CLOCKS_PER_SEC * 1000 << " ms." << endl;
 24     
 25     return 0;
 26 }

Answer 1

您会在 clock(3) manual 的第一句中找到解释。页:

The clock() function returns an approximation of processor time used by the program.

特别强调“近似”部分。

现代 CPU 可以轻松执行多条乘法指令(如代码中的指令)也无济于事，所有这些都在单个时钟滴答的空间内完成。再加上 CPU 缓存、流水线和抢占式多任务处理，这种测量几乎毫无意义。