CPU时间始终为零:(答案

【问题标题】：CPU time is always zero :(CPU时间始终为零:(
【发布时间】：2012-05-01 03:10:51
【问题描述】：

我正在尝试使用以下代码测量 CPU 时间。

timespec time1, time2, temp_time;

clock_gettime(CLOCK_PROCESS_CPUTIME_ID, &time1);
 int i;
 int cpu_sum = 0;


 for (i = 0; i < nelements; i++) {

  cpu_sum += array[i];

 }    
clock_gettime(CLOCK_PROCESS_CPUTIME_ID, &time2);
temp_time.tv_sec = time2.tv_sec - time1.tv_sec;
printf( sum: %d using CPU in %lf ms \n",cpu_sum, temp_time.tv_sec);

但我总是得到 0.000 毫秒的时间知道这里出了什么问题。

任何帮助将不胜感激。

谢谢

【问题讨论】：

您没有检查clock_gettime(3) 调用是否有错误返回；检查返回值，如果返回错误，使用perror(3)输出错误信息。
clock_gettime 不应该在给定有效参数时返回错误。
@R..：并非所有时钟都适用于所有平台； user958263 没有显示sysconf(3) 代码来验证他正在使用的时钟在他的平台上是否可用，所以我很好奇它是否因为不支持而失败。

标签： c++ c time cpu

【解决方案1】：

您通过将错误的参数类型传递给 printf（time_t，可能是 long，而不是 double）来调用未定义的行为。
tv_sec 仅包含时间的整个秒数部分。您还需要使用tv_nsec 来获取纳秒部分。

尝试类似：

temp_time.tv_sec = time2.tv_sec - time1.tv_sec;
temp_time.tv_nsec = time2.tv_nsec - time2.tv_nsec;
if (temp_time.tv_nsec < 0) {
    temp_time.tv_nsec += 1000000000;
    temp_time.tv_sec--;
}
printf("%lld.%.9ld\n", (long long)temp_time.tv_sec, (long)temp_time.tv_nsec);

【讨论】：

time_t 可以是整数或浮点类型，POSIX 允许。
它可能是，但实际上它永远不会。即使是这样，在 timespec 中使用时，它仍然只会存储整数。
@dreamlax：仅供参考，POSIX 2008 要求它是整数类型。
@R..：很高兴知道。我从未遇到过使用浮动time_t 的系统，但每次我使用time_t 类型时，我都会考虑这种可能性。展望未来，这将不再是一个问题！

【解决方案2】：

以上内容不会按原样编译，但有一个明显的问题：您只查看tv_sec 字段而不是tv_nsec 字段。这两个以整秒为单位的 tv_sec 值很可能是相同的，因为经过的 CPU 时间不到整整一秒。

减去两个 timespec 结构值（未经测试）：

void ts_delta(struct timespec *result, struct timespec *a, struct timespec *b) {
    int borrow = 0;
    long n = a->tv_nsec - b->tv_nsec;

    if (n < 0) { /* nsec underflow; borrow 1 from seconds */
        n += 1000000000L;
        borrow = 1;
    }
    result->tv_nsec = n;
    result->tv_sec = a->tv_sec - b->tv_sec - borrow;
}

【讨论】：

@R..：我做到了！我通常依靠使用-W -Wall 编译来捕获C 中的类型错误。
在这种情况下如何打印时间？
@R.. 的答案有一个打印结果的好方法。请注意，我不知道您的系统是否甚至可以捕获一小部分所花费的时间（例如，如果nelements 只有几万）。
如果是 Linux，clock_gettime 在现代系统上实际上具有纳秒精度。对于 cpu 时间（在某些方面比实时更容易测量），它几乎肯定是那么精确。

【解决方案3】：

我假设您正在尝试使用 Linux。

在我的系统中，它打印如下。您可以检查并告诉我它是否有效。

ayub@gentux ~ $ cat cputime.c
#include <stdio.h>
#include <time.h>

int main(void)
{
  struct timespec time1, time2, temp_time;

  clock_gettime(CLOCK_PROCESS_CPUTIME_ID, &time1);
  int i;
  int cpu_sum = 0;
  static int array[1000]; /* 'static' to make the array initialized to zero by default (for demo) */
  int nelements = 1000;
  long diff = 0;

  array[0] = 10;
  for (i = 0; i < nelements; i++) {
    cpu_sum += array[i];
  }    
  clock_gettime(CLOCK_PROCESS_CPUTIME_ID, &time2);
  temp_time.tv_sec = time2.tv_sec - time1.tv_sec;
  temp_time.tv_nsec = time2.tv_nsec - time1.tv_nsec;
  diff = temp_time.tv_sec * 1000000000 + temp_time.tv_nsec; /* total ns */
  printf("Sum: %d using CPU in %lf ms \n", cpu_sum, (double) diff/1000000); /* now we print as milisecond */

  return 0;
}

ayub@gentux ~ $ gcc -o cputime cputime.c -lrt
ayub@gentux ~ $ time ./cputime
Sum: 10 using CPU in 0.003197 ms 

real    0m0.001s
user    0m0.000s
sys     0m0.000s
ayub@gentux ~ $ ./cputime 
Sum: 10 using CPU in 0.002599 ms

【讨论】：

【解决方案4】：

gnu libc 手册有一些很好的信息，甚至包括一个示例减法函数

http://www.gnu.org/software/libc/manual/html_node/Elapsed-Time.html

【讨论】：