如何计算C++中精确的代码运行时间

zhangbinghe 2013-05-25 10:37:49
C++代码正在运行时可能遇到CPU处理这段程序的时间片用完，转而执行其他的任务，之后，又轮到执行该段程序的时间片，如此反复，直到程序代码被执行完。现在，我想问的是：如何精确的计算代码的CPU运行时间，而不考虑其他任务CPU的时间。

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zybjtu 2013-06-18
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不要把时间浪费在这种不精确的测量中，毫无意义啊
赵4老师 2013-06-18
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引用 19 楼 lm_whales 的回复:
[quote=引用 17 楼 zhao4zhong1 的回复:] 一微秒天宫一号飞过多少米谁知道？
好像是速度为 7.480km/s ： 1μs 7480 m/s *10^-6 s=0.00748 =7.480mm 运行的很慢的了，还没有移动1cm 当然比汽车火车快多了！ [/quote] 高人啊！ 所以我之前猜测神十任务计时精确到1微秒就足够了。 根据你这个计算，假设计时误差1毫秒，也就差大约七八米，计时误差1秒，也就差大约七八千米，都还是可以接下来继续实现和天宫一号手控对接的。
lm_whales 2013-06-18
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引用 17 楼 zhao4zhong1 的回复:
一微秒天宫一号飞过多少米谁知道？
好像是速度为 7.480km/s ： 1μs 7480 m/s *10^-6 s=0.00748 =7.480mm 运行的很慢的了，还没有移动1cm 当然比汽车火车快多了！
lm_whales 2013-06-18
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引用 17 楼 zhao4zhong1 的回复:
一微秒天宫一号飞过多少米谁知道？
你不是很牛吗？ 也许你知道，这种无参照系的事情，泛泛而谈是搞不明白的； 要有参照系，即 1，参照物， 2，参照坐标系 3，相对速度，参照系也是在运动的，绝对运动是存在的，却是不可描述的，能描述的都是相对运动。 4，参照系的时空几何特性，这个只能用等效性来衡量，没有绝对正确的尺度。 5，物质性，这个好像是霍金发现的，相对论里不包含物质，在里面的作用，只有运动的作用，真实世界是物质的世界，似乎热力学性质，正是物质的代表。 似乎像天宫一号，包括神十运动速度并不很快，--- 在宇宙中，很多物体，物质比她们快多了； 当然这依然是个了不起的成就！！！！、 虽然刚刚起步，作为中国人，这也是值得骄傲的，如果这里面有自己的一丝功劳，那就更自豪了！！！ 很遗憾，本人无与焉！！！
lm_whales 2013-06-18
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引用 20 楼 zhao4zhong1 的回复:
[quote=引用 19 楼 lm_whales 的回复:] [quote=引用 17 楼 zhao4zhong1 的回复:] 一微秒天宫一号飞过多少米谁知道？
好像是速度为 7.480km/s ： 1μs 7480 m/s *10^-6 s=0.00748 =7.480mm 运行的很慢的了，还没有移动1cm 当然比汽车火车快多了！ [/quote] 高人啊！ 所以我之前猜测神十任务计时精确到1微秒就足够了。 根据你这个计算，假设计时误差1毫秒，也就差大约七八米，计时误差1秒，也就差大约七八千米，都还是可以接下来继续实现和天宫一号手控对接的。 [/quote] 问题是影响因素太多，有很多不确定因素，这个如果不能及时处理，就不是这一点误差的影响了。 如果情况是确定的，不论多么复杂，都不是很难的事情，最难的是不确定因素的影响！！！ 当然，还有些是阈值的影响，你的技术达不到的话，计算出来也没有用。 技术达到了，剩下的就是人的因素了！！！
赵4老师 2013-06-17
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一微秒天宫一号飞过多少米谁知道？
lm_whales 2013-06-17
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引用 14 楼 mujiok2003 的回复:
使用高精度的计时器。 for windows: 

BOOL WINAPI QueryPerformanceCounter(
  _Out_  LARGE_INTEGER *lpPerformanceCount
);
BOOL WINAPI QueryPerformanceFrequency(
  _Out_  LARGE_INTEGER *lpFrequency
);
++ 这个是RTSC指令吧，不过其他程序的运行实际就不能直接排除了！！！
mujiok2003 2013-06-15
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使用高精度的计时器。 for windows: 

BOOL WINAPI QueryPerformanceCounter(
  _Out_  LARGE_INTEGER *lpPerformanceCount
);
BOOL WINAPI QueryPerformanceFrequency(
  _Out_  LARGE_INTEGER *lpFrequency
);
lm_whales 2013-06-15
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竞赛这种计时，10~100 ns 的计时，已经非常精确了，1μs的精确度应该也够了，不知这个 API GetProcessTimes的精度够不够； 当然每秒18.5 次的系统定时器，肯定是不够； GetTickCount，计时精度也许不够，就不用说GetTickCount只能统计程序自己的运行时间了（要除去线程切换和调度，以及别的线程的运行时间）。 另外，驱动程序之类的会窃取线程的运行时间。操作系统的页面切换也不是程序本身的运行时间。 所以即便能够精确统计程序运行时间，也不完全是代码的运行时间，只是可以大概测定一下罢了。 当然竞赛计时也够用了！！！
lm_whales 2013-06-15
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引用 11 楼 baichi4141 的回复:
精确到CPU的一个周期？ 用于实现这个功能所写的代码，需要花多少个时钟周期？
写出这个代码，大概得花1G ~ 1 GGGG个时钟周期，如果写得出来，这个功能大概只花5~100个时钟周期。
baichi4141 2013-06-14
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精确到CPU的一个周期？ 用于实现这个功能所写的代码，需要花多少个时钟周期？
赵4老师 2013-06-14
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搜“测不准原理”？
lm_whales 2013-06-14
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引用 8 楼 zhao4zhong1 的回复:
[quote=引用 7 楼 lm_whales 的回复:] [quote=引用 5 楼 adlay 的回复:] 在 windows 下, 有个 API GetProcessTimes 可以获得进程使用的 CPU 时间, 包括在用户代码和内核代码里面运行的时间. 这个时间是排除了其它任务运行时间的. Linux 可以通过读取 /proc/$PID/stat 文件来获得同样的信息.
++ 这个好，不知道精确不？？？[/quote] 啥叫精确？误差＜±0.001纳秒？[/quote] 绝对精确就是精确到CPU的一个时钟周期，不过这做不到，不过代码本身运行是很快的,很多小程序运行都不要1个纳秒。 误差＜±0.001纳秒当然好，不过能做到吗？？？ 1个纳秒的误差已经很精确了。 如果计时误差在微秒或者毫秒级，对小数据的程序，(<=1000000)个数据,计时就是很不精确的了,除非是个很耗时的算法. 不过像竞赛这种时候，微秒级也就可以了。
赵4老师 2013-06-14
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引用 7 楼 lm_whales 的回复:
[quote=引用 5 楼 adlay 的回复:] 在 windows 下, 有个 API GetProcessTimes 可以获得进程使用的 CPU 时间, 包括在用户代码和内核代码里面运行的时间. 这个时间是排除了其它任务运行时间的. Linux 可以通过读取 /proc/$PID/stat 文件来获得同样的信息.
++ 这个好，不知道精确不？？？[/quote] 啥叫精确？误差＜±0.001纳秒？
lm_whales 2013-06-14
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引用 5 楼 adlay 的回复:
在 windows 下, 有个 API GetProcessTimes 可以获得进程使用的 CPU 时间, 包括在用户代码和内核代码里面运行的时间. 这个时间是排除了其它任务运行时间的. Linux 可以通过读取 /proc/$PID/stat 文件来获得同样的信息.
++ 这个好，不知道精确不？？？
赵4老师 2013-06-13
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使用电脑计时有时误差会很大，因为待测程序段的运行会影响电脑时钟。 将待测程序段循环足够多次，手动掐秒表计时可能更准确。
www_adintr_com 2013-06-13
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在 windows 下, 有个 API GetProcessTimes 可以获得进程使用的 CPU 时间, 包括在用户代码和内核代码里面运行的时间. 这个时间是排除了其它任务运行时间的. Linux 可以通过读取 /proc/$PID/stat 文件来获得同样的信息.
lm_whales 2013-06-13
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要不试试做个驱动程序用来计时，一旦线程切换，不计算运行时间。
lm_whales 2013-06-13
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这个不太好办，用API钩子钩住操作系统的线程调度函数试试看。 线程切换，应用程序自己很难计算的！！！
zhangbinghe 2013-05-25
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window和linux下，应该怎样分别实现，请详述！谢谢
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