C和C++中的clock()函数

clock()函数位于<ctime>库（对于C++是<ctime>或<chrono>库）。它用于衡量程序运行所花费的CPU时间。本篇介绍将重点讨论C和C++中的clock()函数。

使用方法

clock()函数的使用方法如下：

#include <stdio.h>
#include <time.h>

int main() {
    clock_t start_time, end_time;
    double cpu_time_used;

    start_time = clock();
    // 执行你的代码
    end_time = clock();

    cpu_time_used = ((double)(end_time - start_time)) / CLOCKS_PER_SEC;
    
    printf("程序执行花费的CPU时间为 %f seconds\n", cpu_time_used);
   
    return 0;
}

解析

1. 包含所需的头文件<stdio.h>和<time.h>。
2. 声明变量start_time和end_time类型为clock_t，用于存储时间。
3. 声明变量cpu_time_used类型为double，用于存储CPU时间。
4. start_time = clock()：该语句记录程序开始执行时的时间。
5. 执行你的代码。
6. end_time = clock()：该语句记录程序执行结束时的时间。
7. cpu_time_used = ((double)(end_time - start_time)) / CLOCKS_PER_SEC：计算程序执行所花费的CPU时间（以秒为单位）。
8. 打印结果。

注意事项

• start_time和end_time的类型为clock_t，这是一个整数类型，表示从某一固定点开始所经过的时钟周期数。
• CLOCKS_PER_SEC是一个常量，它表示每秒钟的时钟周期数。
• 返回的时间单位是秒。
• clock()函数所测量的时间是CPU时间，而不是实际经过的时间。所以，在多核处理器中，每个核心的时间会单独计算。
• clock()函数并不适用于测量精确的时间间隔，它通常用于性能分析和速度比较。

示例

以下示例演示了clock()函数在C和C++中的使用方法：

#include <stdio.h>
#include <time.h>

int main() {
    clock_t start_time, end_time;
    double cpu_time_used;

    start_time = clock();
    for (int i = 0; i < 1000000000; i++);  // 注意：这是一个耗时的循环
    end_time = clock();

    cpu_time_used = ((double)(end_time - start_time)) / CLOCKS_PER_SEC;
    
    printf("程序执行花费的CPU时间为 %f seconds\n", cpu_time_used);
   
    return 0;
}

#include <iostream>
#include <chrono>

int main() {
    std::chrono::high_resolution_clock::time_point start_time, end_time;
    double cpu_time_used;

    start_time = std::chrono::high_resolution_clock::now();
    for (int i = 0; i < 1000000000; i++);  // 注意：这是一个耗时的循环
    end_time = std::chrono::high_resolution_clock::now();

    cpu_time_used = std::chrono::duration<double>(end_time - start_time).count();

    std::cout << "程序执行花费的CPU时间为 " << cpu_time_used << " seconds" << std::endl;
   
    return 0;
}

结论

clock()函数是C和C++中用于测量程序运行花费的CPU时间的常用函数。在性能分析和速度比较方面有广泛的应用。务必注意它所衡量的是CPU时间而不是实际经过的时间，且在多核处理器中每个核心的时间是单独计算的。