计时器的time_t和clock_t的两种实现方法(推荐)
计时器是一个非常实用的工具,在很多应用场景中都得到了广泛的应用。time_t和clock_t是两种常见的计时器类型,它们都可以用于测量时间的长度。本文将详细介绍这两种类型的实现方法,以供大家参考。
time_t的实现方法
time_t是标准C库中的一种数据类型,它代表了从1970年1月1日零时整到给定时间所经过的秒数。time_t的实现方法比较简单,可以使用time()函数来获取当前时间的秒数:
#include <stdio.h>
#include <time.h>
int main()
{
time_t now = time(NULL);
printf("Now: %ld\n", now);
return 0;
}
上述代码中,我们使用time(NULL)函数来获取当前时间的秒数并存储在time_t类型的变量now中。然后通过printf函数将秒数输出到屏幕上。
clock_t的实现方法
clock_t是另一种常见的计时器类型,它代表了CPU经过的时钟周期数。clock_t的实现方法与time_t略有不同,需要使用clock()函数来获取当前时钟周期数:
#include <stdio.h>
#include <time.h>
int main()
{
clock_t start, end;
double cpu_time_used;
start = clock();
// 在这里放入需要计时的代码
for (int i = 0; i < 1000000000; i++)
{
i++;
}
end = clock();
cpu_time_used = ((double) (end - start)) / CLOCKS_PER_SEC;
printf("CPU time used: %lf seconds.\n", cpu_time_used);
return 0;
}
上述代码中,我们先声明了两个clock_t类型的变量start和end,用于存储开始和结束时钟周期数。然后,在要计时的代码前后分别使用clock()函数获取当前时钟周期数,并计算出两者的差值。最后,通过CLOCKS_PER_SEC宏定义将差值转换成秒数。需要注意的是,CLOCKS_PER_SEC宏定义表示每秒时钟周期数,通常为1000000(即1秒钟有1000000个时钟周期)。
示例说明
下面我们会用两个实际的示例来说明如何使用time_t和clock_t类型实现计时器。
示例1:计算排序算法的运行时间
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <time.h>
#define SIZE 100000
void insertion_sort(int arr[], int n)
{
int i, j, key;
for (i = 1; i < n; i++)
{
key = arr[i];
j = i - 1;
while (j >= 0 && arr[j] > key)
{
arr[j + 1] = arr[j];
j--;
}
arr[j + 1] = key;
}
}
int main()
{
int arr[SIZE];
srand(time(NULL));
for (int i = 0; i < SIZE; i++)
{
arr[i] = rand();
}
clock_t start, end;
double cpu_time_used;
start = clock();
insertion_sort(arr, SIZE);
end = clock();
cpu_time_used = ((double) (end - start)) / CLOCKS_PER_SEC;
printf("Insertion sort of %d numbers took %lf seconds.", SIZE, cpu_time_used);
return 0;
}
上述代码中,我们使用time(NULL)函数获取当前时间的秒数,并通过srand()函数将其作为随机数生成器的种子,从而生成了一个包含100000个随机数的整数数组。然后,我们使用clock()函数来计算插入排序算法的运行时间,并输出结果。
示例2:测量递归函数的执行时间
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <time.h>
void recursive_fibonacci(int n)
{
if (n < 2)
{
return n;
}
return recursive_fibonacci(n - 1) + recursive_fibonacci(n - 2);
}
int main()
{
clock_t start, end;
double cpu_time_used;
start = clock();
recursive_fibonacci(40);
end = clock();
cpu_time_used = ((double) (end - start)) / CLOCKS_PER_SEC;
printf("Recursive Fibonacci of n=40 took %lf seconds.", cpu_time_used);
return 0;
}
上述代码中,我们定义了一个递归函数recursive_fibonacci,来计算斐波那契数列的第n项。然后,我们使用clock()函数来计算递归函数的执行时间,并输出结果。
总结
本文详细介绍了计时器的time_t和clock_t的两种实现方法,并提供了示例代码来演示它们的使用。使用时间计时器可以更加准确地测量程序的性能,对于一些需要进行优化的程序尤为重要。
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