高效编程——C++测试代码运行时间方法

C++测试代码运行时间方法

方法一

最常用的执行时间测试方法，利用clock函数，精确度能达到ms级。

直接看代码吧，这样最直观：

#include "stdafx.h"
#include <ctime>
#include <vector>
#include <iostream>
using namespace std;
int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[]){
    clock_t start,finish;
    long i = 100000L;
    double duration;
    vector<long> v1;
    start = clock();
    for (;i>0;i--){
        v1.push_back(i*(i%3));
    }
    finish = clock();
    duration = (double)(finish - start)/CLOCKS_PER_SEC;
    cout<< duration << endl;
    system("pause");
    return 0;
}

其中，#define CLOCKS_PER_SEC 1000不同平台可能不一样，它用来表示一秒钟会有多少个时钟计时单元，clock()是以毫秒为单位，要正确输出时间差需要把它换成秒，因此需要除以CLOCKS_PER_SEC。clock()函数计算出来的是硬件滴答的数目，不是毫秒。在TC2.0中硬件每18.2个滴答是一秒，在VC++6.0中硬件每1000个滴答是一秒。

方法二

可以说是最高精度测试方法，但是它针对于特定的平台测试，利用QueryPerformanceFrequency和QueryPerformanceCounter函数，精确度能达到ns级。
先看代码：

#include "windows.h"
#include <vector>
#include <iostream>
using namespace std;
int main(int argc,char *argv[]){
        LARGE_INTEGER frequency, start, finish;
        long i = 100000L;
        vector<long> v1;
        // 获取计数器的时钟频率
        QueryPerformanceFrequency(&frequency);
        // 开始的计数
        QueryPerformanceCounter(&start);            
        for (;i>0;i--){
            v1.push_back(i*(i%3));
        }           
        //Sleep(3000); // 也可以测试睡眠1000毫秒
        //结束的计数
        QueryPerformanceCounter(&finish);           
        cout<<(double)(finish.QuadPart-start.QuadPart)/frequency.QuadPart<<endl;

        system("pause");
        return 0;
}

说明一

QueryPerformanceFrequency和QueryPerformanceCounter()一起计算出精确时间。QueryPerformanceFrequency()函数获得机器内部计时器的时钟频率，QueryPerformanceCounter()函数用于得到高精度计时器的值(如果存在这样的计时器)，如果不支持返回值为0。

说明二

LARGE_INTEGER结构实际上是一个联合。如果你的编译器具有内置支持64位整数，使用QuadPart成员中存储的64位整数。否则，使用LowPart和HighPart成员的存储的64位整数。

说明三

LARGE_INTEGER结构

#if defined(MIDL_PASS)
typedef struct _LARGE_INTEGER {
#else // MIDL_PASS
typedef union _LARGE_INTEGER {
    struct {
        DWORD LowPart;
        LONG HighPart;
    } DUMMYSTRUCTNAME;
    struct {
        DWORD LowPart;
        LONG HighPart;
    } u;
#endif //MIDL_PASS
    LONGLONG QuadPart;
} LARGE_INTEGER;

LARGE_INTEGER成员：
LowPart 低32位。
HighPart 高32位。
QuadPart 有符号的64位整数。

最后，上面的时间单位都是秒，我们其实可以将其转换成更小的单位，比如(double)(finish - start)*1000，是毫秒。(double)(finish - start)*1000000，是微妙。(double)(finish - start)*1000 000 000，是纳秒。有兴趣的可以试验下，其实两种方法测试的结果有偏差，原因就看读者怎么看了。