在 C++ 中测量 std::system 的实际执行时间答案

【问题标题】：Measure std::system's real execution time in C++在 C++ 中测量 std::system 的实际执行时间
【发布时间】：2017-07-02 15:45:14
【问题描述】：

是否可以测量std::system(...)的执行时间？

或者函数可能立即返回并且不可能，在这种情况下，是否有任何其他方法可以测量分叉程序的执行？

感谢您的帮助。

【问题讨论】：

system 是关于执行命令。假设它是 linux，因为您使用了“fork”。 system("time " YOUR_COMMAND) 就够了，虽然耗时会打印到终端。
如果你想像其他子程序一样测量system的调用时间，可以转向rdtsc/gettimeofday/...(time in time.h 不推荐，因为只能返回当前秒，没有用）

标签： c++ performance time stl

【解决方案1】：

除非您正在查看的系统既不是带有类似 sh 的 shell 的 POSIX 也不是 Windows，std::system 是同步的并返回命令的结果。你可以使用标准的high resolution timer来测量挂墙时间：

#include <chrono>
#include <cstdlib>
#include <iostream>

int main()
{
    auto before = std::chrono::high_resolution_clock::now();
    std::system("sleep 3");
    auto after = std::chrono::high_resolution_clock::now();

    auto duration = std::chrono::duration_cast<std::chrono::microseconds>(
        after - before);

    std::cout << "It took " << duration.count() << " microseconds\n";
}

如果您对进程使用的 CPU 时间量比较感兴趣，我认为 C++ 没有标准的跨平台方式来提供给您。

【讨论】：

感谢您的回答。我的问题实际上是std::system 执行得太快了。所以，现在我可以准确地测量出有多快:)

【解决方案2】：

试试这个代码（适用于 Linux 和 POSIX），

 #include<time.h>
 #include<sys/types.h>
 #include<sys/wait.h>
 #include <iostream>
 #include <cstdlib>
 struct tms st_time;
 struct tms ed_time;
 int main()
 {
   times(&st_time);
   std::system("your call");
   times(&ed_time);
   std::cout<<"Total child process time ="
            <<((ed_time.tms_cutime - st_time.tms_cutime)
                +(ed_time.tms_cstime - st_time.tms_cstime))/CLOCKS_PER_SEC;
 }

【讨论】：

行不通。在 POSIX 系统上 clock() -see clock(3)...- 给出当前进程 CPU 时间的近似值（不包括子进程）。众所周知，Windows 有缺陷，因为它的clock 错误地给出了实际经过时间的粗略近似
system() 是阻塞的，一直等到它返回，然后检查状态是否正常返回，然后才计算时间，你能告诉我什么问题吗？ @BasileStarynkevitch
clock 测量当前进程的处理器时间（不包括子进程）
我明白，但是 system() 是 BLOCKING，这意味着父级被挂起，直到系统返回，这就是为什么调用 clock() 来获取上一次调用之间的时间差。
是的，你是对的！我已经编辑了我的代码以实现另一个逻辑@BasileStarynkevitch。谢谢指出！

【解决方案3】：

它是特定于实现的（因为，AFAIU，C++ 标准并没有详细说明 std::system 使用的命令处理器；该命令处理器甚至可能不运行任何外部进程）。

但让我们关注Linux（或至少关注其他类似POSIX 的系统）。然后，您可以使用较低级别的系统调用fork(2)、execve(2)、wait4(2) 并使用由成功的wait4 调用填充的struct rusage（有关详细信息，请参阅getrusage(2)），特别是获取CPU 时间.如果您只想要经过的真实时间，请使用<chrono> C++ facilities（或更低级别的time(7)，例如clock_gettime(2)...）

请注意，clock 标准 C 函数提供了有关 处理器时间（在当前process 中）的信息，因此不会测量分叉子进程（ std::system) 会消耗。

【讨论】：