web-dev-qa-db-ja.com

Linux / Windowsの両方でCPU時間と壁時計時間を測定するにはどうすればよいですか？

つまり、CPUが関数の実行に費やした時間と、関数を実行するのにかかる壁時計時間をどのように測定できますか？ （Linux/Windowsとx86とx86_64の両方に興味があります）。私がやりたいことを見てください（ここではC++を使用していますが、Cソリューションを好むでしょう）：

int startcputime, endcputime, wcts, wcte;

startcputime = cputime();
function(args);
endcputime = cputime();

std::cout << "it took " << endcputime - startcputime << " s of CPU to execute this\n";

wcts = wallclocktime();
function(args);
wcte = wallclocktime();

std::cout << "it took " << wcte - wcts << " s of real time to execute this\n";

別の重要な質問：このタイプの時間測定アーキテクチャは独立しているかどうか？

c++cperformancetimecpu
44
yak

CとC++だけでなく、WindowsとLinuxの両方で機能するコピーアンドペーストソリューションを次に示します。

コメントで述べたように、これを行うブーストライブラリがあります。しかし、ブーストを使用できない場合、これは動作するはずです：

_//  Windows
#ifdef _WIN32
#include <Windows.h>
double get_wall_time(){
    LARGE_INTEGER time,freq;
    if (!QueryPerformanceFrequency(&freq)){
        //  Handle error
        return 0;
    }
    if (!QueryPerformanceCounter(&time)){
        //  Handle error
        return 0;
    }
    return (double)time.QuadPart / freq.QuadPart;
}
double get_cpu_time(){
    FILETIME a,b,c,d;
    if (GetProcessTimes(GetCurrentProcess(),&a,&b,&c,&d) != 0){
        //  Returns total user time.
        //  Can be tweaked to include kernel times as well.
        return
            (double)(d.dwLowDateTime |
            ((unsigned long long)d.dwHighDateTime << 32)) * 0.0000001;
    }else{
        //  Handle error
        return 0;
    }
}

//  Posix/Linux
#else
#include <time.h>
#include <sys/time.h>
double get_wall_time(){
    struct timeval time;
    if (gettimeofday(&time,NULL)){
        //  Handle error
        return 0;
    }
    return (double)time.tv_sec + (double)time.tv_usec * .000001;
}
double get_cpu_time(){
    return (double)clock() / CLOCKS_PER_SEC;
}
#endif
_

これらのクロックを実装する方法はたくさんあります。しかし、上記のスニペットが使用するものは次のとおりです。

Windowsの場合：

Linuxの場合：

そして、ここに小さなデモがあります：

_#include <math.h>
#include <iostream>
using namespace std;

int main(){

    //  Start Timers
    double wall0 = get_wall_time();
    double cpu0  = get_cpu_time();

    //  Perform some computation.
    double sum = 0;
#pragma omp parallel for reduction(+ : sum)
    for (long long i = 1; i < 10000000000; i++){
        sum += log((double)i);
    }

    //  Stop timers
    double wall1 = get_wall_time();
    double cpu1  = get_cpu_time();

    cout << "Wall Time = " << wall1 - wall0 << endl;
    cout << "CPU Time  = " << cpu1  - cpu0  << endl;

    //  Prevent Code Elimination
    cout << endl;
    cout << "Sum = " << sum << endl;

}
_

出力（12スレッド）：

_Wall Time = 15.7586
CPU Time  = 178.719

Sum = 2.20259e+011
_
62
Mysticial

C++ 11。はるかに簡単に書くことができます！

壁時計にはstd::chrono::system_clockを、CPU時計にはstd::clockを使用してください http://en.cppreference.com/w/cpp/chrono/system_clock

#include <cstdio>
#include <ctime>
#include <chrono>

.... 

std::clock_t startcputime = std::clock();
do_some_fancy_stuff();
double cpu_duration = (std::clock() - startcputime) / (double)CLOCKS_PER_SEC;
std::cout << "Finished in " << cpu_duration << " seconds [CPU Clock] " << std::endl;


auto wcts = std::chrono::system_clock::now();
do_some_fancy_stuff();
std::chrono::duration<double> wctduration = (std::chrono::system_clock::now() - wcts);
std::cout << "Finished in " << wctduration.count() << " seconds [Wall Clock]" << std::endl;

簡単でポータブルなEvoilà！ #ifdef _WIN32またはLINUXは不要です！

さらに精度が必要な場合はchrono::high_resolution_clockを使用することもできます http://en.cppreference.com/w/cpp/chrono/high_resolution_clock

28
carlduke

可能であればboost::timerを使用する@lipの提案の具体例を示します（Boost 1.51でテスト済み）：

#include <boost/timer/timer.hpp>

// this is wallclock AND cpu time
boost::timer::cpu_timer timer;

... run some computation ...

boost::timer::cpu_times elapsed = timer.elapsed();
std::cout << " CPU TIME: " << (elapsed.user + elapsed.system) / 1e9 << " seconds"
          << " WALLCLOCK TIME: " << elapsed.wall / 1e9 << " seconds"
          << std::endl;
13
Andre Holzner