在 C++ 中计算经过的时间

Question

我需要计算我的函数经过的时间。现在我正在使用 std::clock 并且据我所知这是测量 CPU 时间，这可能与实时不同。

std::clock_t start;
double duration;

start = std::clock();

someFunctionToMeasure();

duration = (std::clock() - start) / (double)CLOCKS_PER_SEC;

所以我想知道两件事

1. std::clock 究竟是如何工作的？它只是在计算该功能时测量CPU吗？

2. 有没有更好的方法来测量计算我的函数所用的时间？

Answer 1

使用<chrono>，您需要的代码可能如下所示：

using clock = std::chrono::system_clock;
using sec = std::chrono::duration<double>;
// for milliseconds, use using ms = std::chrono::duration<double, std::milli>;

const auto before = clock::now();

someFunctionToMeasure();

const sec duration = clock::now() - before;

std::cout << "It took " << duration.count() << "s" << std::endl;

_{注意：感谢霍华德对上述内容的有益评论。}

如果您多次需要此代码段并且开始/结束大约是您调用的范围的入口和出口点someFunctionToMeasure()，则将其包装到一个实用程序类中可能会有意义，该类now()在构造函数和析构函数中进行两次调用。

Answer 2

只是想采用现代方法来计时任何可调用的 using<chrono>和std::invokeC++17 中的方便。适用于成员、lambdas 或自由函数，或任何其他可调用函数。

// Just for convenience
using Seconds = std::chrono::duration<double>;

// Measure how much time the given function takes to execute using chrono
// Pass the function name, then all relevant arguments, including the object as the first if it's a member function

template<typename Function, typename... Args>
Seconds measure(Function&& toTime, Args&&... a)
{
    auto start{std::chrono::steady_clock::now()};                                                   // Start timer
    std::invoke(std::forward<Function>(toTime), std::forward<Args>(a)...);  // Forward and call
    auto stop{std::chrono::steady_clock::now()};                                                   // Stop timer
    return (stop - start);
}

这将返回函数执行所需的时间。如果您还需要返回值，您可以std::pair使用Seconds和 返回值创建一个，因为std::invoke将正确返回可调用返回的内容。

然后你可以像这样使用它：

auto t1 = measure(normalFunction);
auto t2 = measure(&X::memberFunction, obj, 4);
auto t3 = measure(lambda, 2, 3);

分别在自由函数、成员函数和 lambda 上。