接下来我会详细讲解如何用C++实现简单的计时器。这里将分为以下几个步骤:
1.头文件和命名空间
首先,我们需要包含两个头文件:<iostream>
和 <chrono>
。还需要声明使用 std
命名空间,这样我们就可以使用 cout
和 endl
等标准输出命令,以及定义我们的计时器。
2.计时器定义
我们将使用 std::chrono
中的 steady_clock
来定义计时器。steady_clock
是一种稳定的时钟类型,适合用来测量时间间隔。
std::chrono::steady_clock::time_point start_time; // 定义开始时间点
3.计时器开始
当我们要开始计时时,可以使用 std::chrono
中的 steady_clock::now()
函数,将其返回值赋值给 start_time
变量,以标记当前的开始时间点。
start_time = std::chrono::steady_clock::now(); // 记录开始时间点
4.计时器结束
当我们要停止计时时,也使用 steady_clock::now()
函数将当前时间点记为结束时间点,并通过减法运算计算时间间隔,即计时器的运行时间。需要注意的是两个时间点的单位都是 std::chrono::time_point
类型,所以需要将时间差转换为毫秒或其它需要的时间单位。
std::chrono::steady_clock::time_point end_time = std::chrono::steady_clock::now(); // 记录结束时间点
double elapsed_time = std::chrono::duration_cast<std::chrono::milliseconds>(end_time - start_time).count(); // 计算时间差
5.完整示例代码
下面提供完整示例代码:
#include <iostream>
#include <chrono>
int main()
{
using namespace std;
chrono::steady_clock::time_point start_time;
start_time = chrono::steady_clock::now();
// 这里是需要计时的代码
chrono::steady_clock::time_point end_time = chrono::steady_clock::now();
double elapsed_time = chrono::duration_cast<chrono::milliseconds>(end_time - start_time).count();
cout << "Time elapsed: " << elapsed_time << " ms" << endl;
return 0;
}
6.示例说明
以下是两个使用计时器的示例:
示例1:计算冒泡排序所需时间
以下是一个简单的冒泡排序函数 bubbleSort()
,我们可以使用计时器来计算排序所需的时间。
#include <iostream>
#include <chrono>
void bubbleSort(int arr[], int n)
{
for (int i = 0; i < n-1; i++)
for (int j = 0; j < n-i-1; j++)
if (arr[j] > arr[j+1])
std::swap(arr[j], arr[j+1]);
}
int main()
{
using namespace std;
int arr[] = {64, 34, 25, 12, 22, 11, 90};
int n = sizeof(arr)/sizeof(arr[0]);
chrono::steady_clock::time_point start_time = chrono::steady_clock::now();
bubbleSort(arr, n);
chrono::steady_clock::time_point end_time = chrono::steady_clock::now();
double elapsed_time = chrono::duration_cast<chrono::milliseconds>(end_time - start_time).count();
cout << "Sorted array: ";
for (int i = 0; i < n; i++)
cout << arr[i] << " ";
cout << endl << "Time elapsed: " << elapsed_time << " ms" << endl;
return 0;
}
示例2:计算线性搜索所需时间
以下是一个使用线性搜索的函数 linearSearch()
,我们可以使用计时器来计算搜索所需的时间。
#include <iostream>
#include <chrono>
int linearSearch(int arr[], int n, int x)
{
for (int i = 0; i < n; i++)
if (arr[i] == x)
return i;
return -1;
}
int main()
{
using namespace std;
int arr[] = {64, 34, 25, 12, 22, 11, 90};
int n = sizeof(arr)/sizeof(arr[0]);
int x = 22;
chrono::steady_clock::time_point start_time = chrono::steady_clock::now();
int result = linearSearch(arr, n, x);
chrono::steady_clock::time_point end_time = chrono::steady_clock::now();
double elapsed_time = chrono::duration_cast<chrono::milliseconds>(end_time - start_time).count();
if (result == -1)
cout << "Element not found";
else
cout << "Element found at index " << result;
cout << endl << "Time elapsed: " << elapsed_time << " ms" << endl;
return 0;
}
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