总结UNIX/LINUX下C++程序计时的方法

下面是关于“总结UNIX/LINUX下C++程序计时的方法”的完整攻略。

1.使用clock()函数计时

在UNIX/LINUX下，可以使用clock()函数对C++程序进行计时。clock()函数的单位是CPU时钟数（clock ticks），其返回值为程序运行时间（单位为10^(-6)秒）。在<ctime>头文件中定义了该函数。

下面是一段示例代码，用于计算快速排序算法的运行时间。

#include <iostream>
#include <ctime>
#include <cstdlib>
using namespace std;

// 快速排序
void quickSort(int s[], int l, int r) {
    if (l < r) {
        int i = l, j = r, x = s[l];
        while (i < j) {
            while (i < j && s[j] >= x) {
                j--;
            }
            if (i < j) {
                s[i++] = s[j];
            }
            while (i < j && s[i] < x) {
                i++;
            }
            if (i < j) {
                s[j--] = s[i];
            }
        }
        s[i] = x;
        quickSort(s, l, i - 1);
        quickSort(s, i + 1, r);
    }
}

int main() {
    const int N = 100000;
    int arr[N];
    for (int i = 0; i < N; i++) {
        arr[i] = rand() % N;
    }
    clock_t t1, t2;
    t1 = clock();  // 开始计时
    quickSort(arr, 0, N - 1);
    t2 = clock();  // 结束计时
    cout << "快速排序算法的运行时间为： " << double(t2 - t1) / CLOCKS_PER_SEC * 1000 << "ms" << endl;
    return 0;
}

在上述代码中，clock()函数的调用分别放在快速排序算法的开始和结束位置。CLOCKS_PER_SEC是每秒钟的时钟数，可以使用<ctime>头文件中的CLOCKS_PER_SEC常量表示。

2.使用timeval结构体计时

另一种计时方法是使用UNIX/LINUX系统提供的gettimeofday函数，以及其返回值类型timeval结构体。timeval包含两个成员变量，tv_sec表示秒数，tv_usec表示微秒数。

下面是使用gettimeofday函数计时的示例代码。

#include <iostream>
#include <sys/time.h>
#include <cstdlib>
using namespace std;

void quickSort(int s[], int l, int r) {
    if (l < r) {
        int i = l, j = r, x = s[l];
        while (i < j) {
            while (i < j && s[j] >= x) {
                j--;
            }
            if (i < j) {
                s[i++] = s[j];
            }
            while (i < j && s[i] < x) {
                i++;
            }
            if (i < j) {
                s[j--] = s[i];
            }
        }
        s[i] = x;
        quickSort(s, l, i - 1);
        quickSort(s, i + 1, r);
    }
}

int main() {
    const int N = 100000;
    int arr[N];
    for (int i = 0; i < N; i++) {
        arr[i] = rand() % N;
    }
    struct timeval t1, t2;
    gettimeofday(&t1, NULL);  // 开始计时
    quickSort(arr, 0, N - 1);
    gettimeofday(&t2, NULL);  // 结束计时
    double time_used = (t2.tv_sec - t1.tv_sec) * 1000 + (t2.tv_usec - t1.tv_usec) / 1000.0;
    cout << "快速排序算法的运行时间为： " << time_used << "ms" << endl;
    return 0;
}

总结

本文介绍了两种总结UNIX/LINUX下C++程序计时的方法，即使用clock()函数和gettimeofday()函数。建议选择gettimeofday()函数，因为它可以提高计时精度。

如果需要计时开销比较小的程序，可以使用clock()函数；如果需要计时开销比较大的程序，可以使用gettimeofday()函数。