使用 clock() 分析 C++ 线程答案

【问题标题】：Profiling C++ threads with clock()使用 clock() 分析 C++ 线程
【发布时间】：2012-04-11 13:14:58
【问题描述】：

我正在尝试测量 gcc 线程在我的系统上的执行情况。我写了一些非常简单的测量代码，就像这样......

start = clock();
for(int i=0; i < thread_iters; i++) {
  pthread_mutex_lock(dataMutex);
  data++;
  pthread_mutex_unlock(dataMutex);
}
end = clock();

我通过 CLOCKS_PER_SEC 执行通常的减法和除法运算，以获得 100000000 次迭代的大约 2 秒的经过时间。然后我稍微更改分析代码，以便测量每个 mutex_lock/unlock 调用的单独时间。

for(int i=0; i < thread_iters; i++) {
  start1 = clock();
  pthread_mutex_lock(dataMutex);
  end1 = clock();
  lock_time+=(end1-start1);

  data++;

  start2 = clock();
  pthread_mutex_unlock(dataMutex);
  end2 = clock();
  unlock_time+=(end2-start2)
}

相同次数的迭代次数是锁定：~27 秒解锁：~27 秒

我明白为什么程序的总时间增加了，循环中的计时器调用次数增加了。但是系统调用的时间仍然应该少于 2 秒。有人可以帮我弄清楚我哪里出错了吗？谢谢！

【问题讨论】：

标签： c++

【解决方案1】：

clock 调用还测量调用clock 并从中返回所需的时间。这会在测量中引入偏差。 IE。在clock 函数内部的某个地方，它需要一个样本。但是在运行你的代码之前，它必须从clock 的深处返回。然后，当您进行最终测量时，在那个时间样本可以被采集之前，clock 必须被调用，并且控制必须传递到该函数深处的某个地方，它实际上获得了时间。因此，您将所有这些开销作为衡量的一部分。

您必须找出连续的clock 调用之间的时间间隔（通过对多对clock 调用进行一些采样以获得准确的平均值）。这给了你一个基线偏差：在两个时钟样本之间完全不执行任何操作需要多少时间。然后你小心地从测量中减去你的偏差。

但致电clock 可能会干扰性能，因此您无法获得准确的答案。调用内核以获取时钟正在干扰您的 L1 缓存和指令缓存。对于像这样的细粒度测量，最好下拉到内联汇编并从 CPU 读取循环计数寄存器。

clock 最适合在第一个示例中使用：围绕执行多次迭代的某事物进行采样，然后除以迭代次数以估计单次迭代时间。

【讨论】：