时间测量 C++

在编写程序时，我们常常需要测试程序运行的时间，这对于优化程序以及比较不同算法的运行效率非常有帮助。本文将介绍C++中常用的时间测量方法。

1. clock()

clock()函数可以返回程序运行的时钟时间，单位是毫秒。以下是使用clock()函数测量时间的示例代码：

#include <iostream>
#include <ctime>

using namespace std;

int main()
{
    clock_t start, end;
    double duration;

    start = clock();

    // 在这里写需要被测量的代码

    end = clock();

    duration = (double)(end - start) / CLOCKS_PER_SEC;

    cout << "程序运行时间为 " << duration << " 秒" << endl;

    return 0;
}

其中，start = clock();表示开始记录时间，end = clock();表示停止记录时间，duration = (double)(end - start) / CLOCKS_PER_SEC;将记录的毫秒数转换为秒，并输出。需要注意的是，clock()函数返回的时钟时间可能会受到系统进程调度的影响，不太准确。因此，我们一般用它作为经验性的参考。

2. chrono

chrono库是C++11标准中新增的时间库，提供了更为精确的时间测量方法。以下是使用chrono库测量时间的示例代码：

#include <iostream>
#include <chrono>

using namespace std;
using namespace chrono;

int main()
{
    auto start = high_resolution_clock::now();

    // 在这里写需要被测量的代码

    auto end = high_resolution_clock::now();

    auto duration = duration_cast<microseconds>(end - start).count();

    cout << "程序运行时间为 " << duration << " 微秒" << endl;

    return 0;
}

其中，auto start = high_resolution_clock::now();表示开始记录时间，auto end = high_resolution_clock::now();表示停止记录时间，auto duration = duration_cast<microseconds>(end - start).count();将记录的时间转换为微秒，并输出。需要注意的是，high_resolution_clock::now()返回的是当前时刻的时间点，精度很高，但是每个系统的实现都有一些不同。因此，它不一定具有可移植性，但是可以保证在同一个系统上运行时是精确的。

3. 总结

以上是C++中常用的时间测量方法，我们可以根据实际情况灵活选择。在进行时间测量时，我们需要注意以下几点：

• 测量时间的代码应当放在需要被测量的代码之前和之后，以便于准确记录程序的运行时间；
• 测量时间的方法应当考虑到精度和可移植性；
• 测量时间的结果应当进行单位转换，并与其他方法的测量结果进行比较，以便于验证测量结果的可靠性。

参考资料：

• https://en.cppreference.com/w/cpp/chrono
• https://en.cppreference.com/w/cpp/numeric/ratio/ratio