C# 秒表 - 返回不一致的值答案

【问题标题】：C# Stopwatch - Returning inconsistent valuesC# 秒表 - 返回不一致的值
【发布时间】：2016-05-25 13:18:19
【问题描述】：

可能有重复，但我不知道如何解释我的问题。

我正在运行我使用 .NET 秒表实现（在不同情况下）的 Floyd Rivest 算法的性能计时。

为了更好地理解问题，这里是代码。

我正在一个接一个地执行以下3个方法：

analysis.FRStopwatch(analysis.getOrderedArray()); analysis.FRStopwatch(analysis.getDescendingOrderedArray()); analysis.FRStopwatch(analysis.getUnorderedArray());

FRStopwatch(int[]) 方法执行以下操作：

public double FRStopwatch(int[] array)
{
    frs = new FloydRivestSelection(array);
    double avg = 0;
    Stopwatch s = new Stopwatch();
    for (int i = 0; i < k.Length; i++)
    {
        Thread.Sleep(10);
        s.Start();
        frs.Select(k[i]);
        s.Stop();
        avg = avg + (double)s.Elapsed.TotalMilliseconds;
        s.Reset();
        Console.WriteLine(avg);
    }
    avg = avg / (double)k.Length;
    return avg;
}

我得到的输出如下： Original Output

可以看出，有序数组的时间比其他数组大很多。

然后我注释掉显示的第一行：

analysis.FRStopwatch(analysis.getOrderedArray());

并按以下顺序仅执行其余两个：

analysis.FRStopwatch(analysis.getDescendingOrderedArray()); analysis.FRStopwatch(analysis.getUnorderedArray());

我得到以下输出： New Output 似乎使用秒表的第一种方法工作不正常（或者其他两种工作不正常？）。我该如何解决才能使结果保持一致？问题是否与我的计算机有关（CPU 滴答声等）？

【问题讨论】：

如果frs.Select(k[i]); 花费的时间少于几毫秒，这将是一种非常糟糕的计时方式。
@Kim 几个关键字：缓存、JIT 和可能的对象状态。远远不够完整和完美（你仍然需要使用它 cum grano salis，Eric Lippert 写了一篇关于基准测试的不错的入门级帖子）但你可能想试试这个microbenchmark utility（免责声明：我写的）
最初的延迟可能是由于 JIT - 尝试在一个循环中对整个事情进行两次计时。
JIT 是这里的问题。

标签： c# debugging time stopwatch diagnostics

【解决方案1】：

这些行有问题：

avg = avg + (double)s.Elapsed.TotalMilliseconds;
Console.WriteLine(avg);

您正在增加平均值，但输出的是总和。试试这个来输出“当前”平均值。

avg = avg + (double)s.Elapsed.TotalMilliseconds;
Console.WriteLine(avg / (i+1));

或者，如果您对每次迭代的运行时间感兴趣：

Console.WriteLine(s.Elapsed.TotalMilliseconds);
//reset after instead of before of course
s.Reset();

【讨论】：

不，它只是一个命名不佳的变量。如果您查看循环，则有一个 avg = avg / (double)k.Length; 语句，计算平均值。内部变量应该命名为sum。
@DStanley 没错。这是在循环之后。返回值正确，控制台输出不正确

【解决方案2】：

一个小请求的单个样本会受到太多变量的影响。

为了获得更好的性能指标，每次运行几千次（比如 6000 次），然后丢弃前 1000 次左右的结果以消除任何预热因素（JIT / 缓存等）。

将结果除以 5000 得到平均执行时间。这种方法将帮助您保持理智并更好地指示性能。

【讨论】：

在得知这是一个 JIT 问题后，我找到了一种使用 Environment.TickCount 解决此问题的方法。
@KimScicluna Environment.TickCount 将如何帮助您了解 JIT 编译器？降低计时器精度？
从头开始。正如您所建议的，只需在测试开始之前运行一次该方法就可以了。

【解决方案3】：

您正在向控制台打印时间的累计总和，而不是平均值或单个时间。

我建议您像这样打印各个时间：

s.Start();
frs.Select(k[i]);
s.Stop();
var elapsed = (double)s.Elapsed.TotalMilliseconds;
avg = avg + elapsed; //it is really sum, not avg
s.Reset();
Console.WriteLine(elapsed);

我猜第一种方法的第一次迭代会消耗最多的时间，这可能是因为JIT compilation。如果您打印个别时间，您会清楚地看到这一点。

另外，我建议你把变量名从avg改成sum，只计算循环后的平均值。

【讨论】：