C++中測試程序運行時間的幾種方法總結

更新時間：2024年09月23日 10:08:02 作者：ArchyLi

本文介紹了C++中測量程序運行時間的幾種方法,包括使用GetTickCount()、clock()、Boost庫的timer類以及高精度時控函數QueryPerformanceFrequency和QueryPerformanceCounter,文中通過代碼介紹的非常詳細,需要的朋友可以參考下

一、使用GetTickCount()函數

GetTickCount()是一個函數，可以把它理解為打點計時器。GetTickCount()是通過計算從函數開始運行計時，直到函數運行結束所求出函數的運行時間。它返回從操作系統啟動所經過的毫秒數，

返回值：DWORD

頭文件：winbase.h

函數原型：DWORD GetTickCount(void)

此處需要注意的是，這個函數所求的的運行時間并非準確運行時間，不過相對來說比較準確，它的精度和CPU有關，一般精度在16ms左右，由于GetTickCount()返回值以32位的雙字類型DWORD存儲，所以它的存儲最大值是(2^32-1) ms約為49.71天，一旦一個程序運行時間超過這個值，這個數字就會歸為0。

測試代碼：

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

int main()
{
	DWORD star_time = GetTickCount();
	//此處需要注意如果數值太小則檢測不出來
	for (int i = 0; i < 100000000; i++)
	{
		i++;
	}
	DWORD end_time = GetTickCount();
	cout << "這個程序運行時間為：" << (end_time - star_time) << "ms." << endl;
	system("pause");
	return 0;
}

二、調用clock

在頭文件ctime里面提供了一個函數

 clock_t clock();//# define long clock_t

該函數返回的是從程序開始運行到調用clock函數時所打的點數,即clock tick(時鐘打點);有一個常數CLK_TCK,是機器時鐘每秒所走的時鐘打點數，是這樣定義的，

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

所以，定義兩個clock的變量Begin,End;然后在要測試的函數前后分別調用clock函數就可以得出時鐘打點數，再除以CLK_TCK就得到時間了，代碼如下:

# 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();//開始計時
					//====================這里寫要測試的代碼===================
	fun1(100);
	//=========================================================
	End = clock();//結束計時
	duration = double(End - Begin) / CLK_TCK;//duration就是運行函數所打的
											 //點數,CLK_TCK是每秒所打點數
	cout << "tick=" << double(End - Begin) << endl;
	cout << "duration=" << duration << endl;
	system("pause");
	return 0;
}

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

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

clock()函數計算運行時間，表示范圍一定大于GetTickCount（）函數，所以，建議使用clock()函數。

三、使用Boost庫中的timer

timer類可以測量時間是小型計時器，提供度量時間和進度顯示功能。供程序員手工控制使用，就像是個方便的秒表。
位于名字空間boost，為了使用timer組件，需要包含頭文件<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、高精度時控函數QueryPerformanceFrequency，QueryPerformanceCounter

原理：CPU上也有一個計數器，以機器的clock為單位，可以通過rdtsc讀取，而不用中斷，因此其精度與系統時間相當。

精度：計算機獲取硬件支持，精度比較高，可以通過它判斷其他時間函數的精度范圍。

使用方法：

#include<windows.h>  
#include<iostream>  
using namespace std;
int main()
{
	double time = 0;
	double counts = 0;
	LARGE_INTEGER nFreq;
	LARGE_INTEGER nBeginTime;
	LARGE_INTEGER nEndTime;
	QueryPerformanceFrequency(&nFreq);
	QueryPerformanceCounter(&nBeginTime);//開始計時  
	for (int i = 0; i<99999; i++)
	{
		counts++;
	}
	QueryPerformanceCounter(&nEndTime);//停止計時  
	time = (double)(nEndTime.QuadPart - nBeginTime.QuadPart) / (double)nFreq.QuadPart;//計算程序執(zhí)行時間單位為s  
	cout << "程序執(zhí)行時間：" << time * 1000 << "ms" << endl;
	system("pause");
	return 0;
}