为什么在测量 CPU 时间时使用时钟（）得到负数答案

【问题标题】：why using clock() get minus number in measuring CPU time为什么在测量 CPU 时间时使用时钟（）得到负数
【发布时间】：2012-05-30 09:45:17
【问题描述】：

我正在使用 clock() 来测量我的算法的 CPU 时间量。

代码如下：

start_time = clock();
//code to be timed
.
end_time = clock();
elapsed_time = (end_time - start_time)*1000 / CLOCKS_PER_SEC;

printf("Time taken %d seconds %d milliseconds\n", elapsed_time/1000, elapsed_time%1000 );

但结果是“0 秒 -175 毫秒”。我不明白为什么。似乎“1 秒 349 毫秒”实际上可能需要 10 分钟或更长时间。这很常见吗？

【问题讨论】：

您是否要为一个分叉的程序计时？
是的，这正是我想做的。
请向我们展示更多代码——包括变量类型等。并确保您在此处显示的内容与您正在编译和测试的内容完全相同（例如，如果您将 printf 更改为使用 %lld，在此处显示）。并告诉我们您使用的是什么平台（以及您是为 32 位还是 64 位架构构建）。

标签： c++ clock

【解决方案1】：

分叉是一种特殊情况，这种类型的代码将导致负时间。原因之一是，clock() 将返回自程序启动以来的时钟滴答数。

提醒一下，start_time 中的值将被复制到子进程中。

对于父进程，时间应该是正数。因为start_time 和end_time 的时钟滴答计数是针对同一个进程的。
对于子进程，由于它仅在之后 fork() 启动，clock() 将返回程序从此时开始运行的时钟滴答数。不记录fork()之前的时间。

由于计数时钟滴答的起始参考不同：
- start_time 是从 parent 进程开始到第一个 clock() 的时钟滴答数
- end_time 是从 child 进程开始到第二个 clock())
这可能会导致负面结果。如果子进程运行的时间足够长以超过父进程启动的时间量，也可能会产生积极的结果。

编辑

我不确定预期的时间是多少，但是如果您想计算：父进程的时钟滴答声从开始到结束，子进程的时钟滴答声从fork() 到结束，然后修改您的代码以覆盖start_time 在子进程中具有新值 clock()。或者您可以将start_time 设置为 0。

【讨论】：

嗨 nhahtdh，我已经禁止多线程。所以应该不是fork case吧？
我不明白。程序可以运行多长时间？你会在两者之间产生线程/进程吗？
我的意思是我禁用了线程池的使用。它运行大约一个小时。
在这种情况下它可能溢出。你能在运行程序的机器上检查sizeofclock_t吗？
似乎 clock_t 这里是 8bytes。我已经删除了 *1000 并将 elapsed_time 修改为无符号长。您还有其他建议吗？

【解决方案2】：

如果 start_time 和 end_time 是 32 位整数，则它们只能保持大约 2147 秒（大约 35 分钟），然后再转为负数，因为 CLOCKS_PER_SEC 是 1000000。

但比这更糟糕，因为你将差值乘以 1000，这意味着如果超过 2.147 秒就会溢出。

另一方面，如果它们不是 32 位整数，则说明您使用了错误的 printf 格式说明符（并且您可能会收到并忽略来自编译器的警告），因此您会看到垃圾。

【讨论】：

它们都是“clock_t”的类型。会溢出吗？是的，我会用“%f”再试一次。谢谢！
IIRC，clock_t 是无符号长的，这意味着您的算术将在 32 位构建中溢出，而您的 printf 将在 64 位构建中打印垃圾。而且……我希望这不会侮辱您的智力，但是切换到 %f 不会有帮助，除非您也将所有变量都切换为双精度数。