C:在多线程程序中使用clock()测量时间

Question

我总是使用clock()来测量我的应用程序从开始到结束所花费的时间，如下所示:

int main(int argc, char *argv[]) {
  const clock_t START = clock();

  // ...

  const double T_ELAPSED = (double)(clock() - START) / CLOCKS_PER_SEC;
}

自从我开始使用 POSIX 线程以来，这似乎失败了。看起来，使用 N 个线程，clock() 的速度提高了 N 倍。由于我不知道有多少线程将同时运行，因此这种方法失败了。那么我如何测量已经过去了多少时间呢？

Answer 1

clock() 测量进程使用的 CPU 时间，而不是挂钟时间。当多个线程同时运行时，显然可以更快地消耗 CPU 时间。

如果你想知道挂钟执行时间，你需要使用适当的函数。 ANSI C 中唯一的一个是 time()，它通常只有 1 秒的分辨率。

但是，正如您所说，您使用的是 POSIX，这意味着您可以使用 time.h 中定义的 clock_gettime()。特别是 CLOCK_MONOTONIC 时钟最适合用于此目的:

struct timespec start, finish;
double elapsed;

clock_gettime(CLOCK_MONOTONIC, &start);

/* ... */

clock_gettime(CLOCK_MONOTONIC, &finish);

elapsed = (finish.tv_sec - start.tv_sec);
elapsed += (finish.tv_nsec - start.tv_nsec) / 1000000000.0;

(请注意，我已经仔细计算了elapsed，以确保在计时非常短的间隔时不会丢失精度)。

如果您的操作系统不提供 CLOCK_MONOTONIC(您可以在运行时使用 sysconf(_SC_MONOTONIC_CLOCK) 检查)，那么您可以使用 CLOCK_REALTIME > 作为后备 - 但请注意，后者有一个缺点，即如果在进程运行时更改系统时间，它将生成不正确的结果。