根据时钟滴答测量算法运行时间

Posted 2023-02-22

【中文标题】根据时钟滴答测量算法运行时间

【英文标题】：Measuring an algorithms running time in terms of clock ticks

【发布时间】：2014-11-16 17:35:04

【问题描述】：

我正在使用以下代码 sn-p 来衡量我的算法在时钟滴答声方面的运行时间：

clock_t t;
t = clock();
//run algorithm
t = clock() - t;
printf ("It took me %d clicks (%f seconds).\n",t,((float)t)/CLOCKS_PER_SEC);

但是，当输入大小较小时，它会返回 0。这怎么可能？

【问题讨论】：

请标记您的编程语言

因为一般情况下，POSIX 将CLOCKS_PER_SEC 定义为 100 万，这意味着花费 clock()返回的值不一定每次都加1；粒度可能是每次更新10个tick左右，每10us更新一次+10。

您是否尝试提高printf 的精度并使用double？

【参考方案1】：

时钟具有一定的粒度，取决于您的操作系统等多种因素。

因此，您的算法可能运行得如此之快，以至于时钟没有时间更新。因此测量的持续时间为 0。

您可以尝试运行您的算法 n 次，然后将测量的时间除以 n，以更好地了解小输入所花费的时间。

【参考方案2】：

标准 C clock() 函数的分辨率在不同系统之间可能会有很大差异，并且可能太小而无法衡量您的算法。你有两个选择：

使用操作系统特定功能 多次重复您的算法，直到需要足够长的时间才能使用 clock() 进行测量

对于 1)，如果您的程序在 windows 下运行，您可以使用 QueryPerformanceCounter() 和 QueryPerformanceFrequency()，如果在 Linux 上运行，则可以使用 clock_gettime()。

有关详细信息，请参阅这些页面： QueryPerformanceCounter() clock_gettime()

对于 2)，您必须依次执行给定次数的算法，以便 clock() 报告的时间比 clock() 的最小粒度高几个数量级。假设 clock() 仅以 12 微秒的步长工作，那么整个测试运行所消耗的时间应该至少为 1.2 毫秒，因此您的时间测量最多有 1% 的偏差。否则，如果你测量 12 微秒的时间，你永远不知道它是跑了 12.0 微秒还是 23.9 微秒，但是下一个更大的 clock() 滴答声并没有发生。您的算法在时间测量中顺序执行的频率越高，您的时间测量就越精确。还要确保将调用复制粘贴到您的算法以进行顺序执行；如果您只是在 for 循环中使用循环计数器，这可能会严重影响您的测量！

【讨论】：

对于 Mac OS X，你想要的是 mach_absolute_time()。