C++中测试程序运行时间的几种方法总结

2024-09-23 10:07:14 作者：ArchyLi

本文介绍了C++中测量程序运行时间的几种方法,包括使用GetTickCount()、clock()、Boost库的timer类以及高精度时控函数QueryPerformanceFrequency和QueryPerformanceCounter,文中通过代码介绍的非常详细,需要的朋友可以参考下

一、使用GetTickCount()函数

GetTickCount()是一个函数，可以把它理解为打点计时器。GetTickCount()是通过计算从函数开始运行计时，直到函数运行结束所求出函数的运行时间。它返回从操作系统启动所经过的毫秒数，

返回值：DWORD

头文件：winbase.h

函数原型：DWORD GetTickCount(void)

此处需要注意的是，这个函数所求的的运行时间并非准确运行时间，不过相对来说比较准确，它的精度和CPU有关，一般精度在16ms左右，由于GetTickCount()返回值以32位的双字类型DWORD存储，所以它的存储最大值是(2^32-1) ms约为49.71天，一旦一个程序运行时间超过这个值，这个数字就会归为0。

测试代码：

#include <iostream>
#include <windows.h>
using namespace std;

int main()
{
	DWORD star_time = GetTickCount();
	//此处需要注意如果数值太小则检测不出来
	for (int i = 0; i < 100000000; i++)
	{
		i++;
	}
	DWORD end_time = GetTickCount();
	cout << "这个程序运行时间为：" << (end_time - star_time) << "ms." << endl;
	system("pause");
	return 0;
}

二、调用clock

在头文件ctime里面提供了一个函数

 clock_t clock();//# define long clock_t

该函数返回的是从程序开始运行到调用clock函数时所打的点数,即clock tick(时钟打点);有一个常数CLK_TCK,是机器时钟每秒所走的时钟打点数，是这样定义的，

    //#define CLK_TCK  CLOCKS_PER_SEC
     //# define CLOCKS_PER_SEC 1000

所以，定义两个clock的变量Begin,End;然后在要测试的函数前后分别调用clock函数就可以得出时钟打点数，再除以CLK_TCK就得到时间了，代码如下:

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

clock_t  Begin, End;
double duration;
//typedef long clock_t
# define N 10000

void fun1(int);
void fun2(int);
int main()
{
	Begin = clock();//开始计时
					//====================这里写要测试的代码===================
	fun1(100);
	//=========================================================
	End = clock();//结束计时
	duration = double(End - Begin) / CLK_TCK;//duration就是运行函数所打的
											 //点数,CLK_TCK是每秒所打点数
	cout << "tick=" << double(End - Begin) << endl;
	cout << "duration=" << duration << endl;
	system("pause");
	return 0;
}

void fun1(int n)//普通输出
{
	for (int i = 0; i <= n; i++)
		cout << i << endl;
}

void fun2(int n)//递归
{
	if (n)
	{
		fun2(n - 1);
		cout << n << endl;
	}
	else cout << 0 << endl;
}

clock()函数计算运行时间，表示范围一定大于GetTickCount（）函数，所以，建议使用clock()函数。

三、使用Boost库中的timer

timer类可以测量时间是小型计时器，提供度量时间和进度显示功能。供程序员手工控制使用，就像是个方便的秒表。
位于名字空间boost，为了使用timer组件，需要包含头文件<boost/timer.hpp>

使用方法：

#include <boost/timer.hpp>
using namespace boost;
int main()
{
    timer t;
    cout << t.elapsed_max() / 3600 << "h" << endl;
    cout << t.elapsed_min() << "s" <<endl;
    cout << t.elapsed()<< "s" << endl;
}

四、高精度时控函数QueryPerformanceFrequency，QueryPerformanceCounter

原理：CPU上也有一个计数器，以机器的clock为单位，可以通过rdtsc读取，而不用中断，因此其精度与系统时间相当。

精度：计算机获取硬件支持，精度比较高，可以通过它判断其他时间函数的精度范围。