编译
gcc runtime.c -lrt
注意需要增加动态链接库lrt,函数clock_gettime()定义于该库中。
执行结果如下:
root@ubuntu:/home/peng/zhh# ./a.out
you can call your function here
CLOCK_MONOTONIC reports 0.000013689 seconds
3. 实例2-更完善的一个例子
第一个实例比较简单,实际在应用中,尤其是在网络通信中,经常需要计算收发数据包的总共时间,以网络的速率。现在我们增加功能如下:
检查执行函数前后的时间戳合法性,因为有时候记录的时间会比较长,会有数据溢出等问题循环累加总共执行时间,计算总共执行时间,然后根据执行次数计算平均执行时间a) 检查时间合法性timespec_check()static int timespec_check(struct timespec *t)
{
if((t->tv_nsec <0 ) || (t->tv_nsec >= 1000000000))
return -1;
return 0;
}
功能:
该函数检查时间戳的成员tv_nsec,该值不能小于0,也不能大于1000000000
参数:
t 时间戳
返回值
成功返回 0
非法返回-1
timespec_sub()static void timespec_sub(struct timespec *t1, struct timespec *t2)
{
if (timespec_check(t1) < 0) {
fprintf(stderr, "invalid time #1: %lld.%.9ld.",
(long long) t1->tv_sec,t1->tv_nsec);
return;
}
if (timespec_check(t2) < 0) {
fprintf(stderr, "invalid time #2: %lld.%.9ld.",
(long long) t2->tv_sec,t2->tv_nsec);
return;
}
t1->tv_sec -= t2->tv_sec;
t1->tv_nsec -= t2->tv_nsec;
if (t1->tv_nsec >= 1000000000)
{//tv_nsec 超过1000000000,秒需要加1
t1->tv_sec++;
t1->tv_nsec -= 1000000000;
}
else if (t1->tv_nsec < 0)
{//tv_nsec 小于0,秒需要减1
t1->tv_sec--;
t1->tv_nsec += 1000000000;
}
}
功能:
该函数首先检查参数t1、t2合法性,然后用t1的时间减去t2的时间,并把结果存放到t1
参数:
t1:对应函数执行执行结束的时间
t2:对应函数执行之前的时间
返回值:
无
b) 实现 1 #include <stdio.h>
2 #include <stdlib.h>
3 #include <stdint.h>
4 #include <time.h>
5 #include <sys/time.h>
6 #include <sys/stat.h>
7 #include <sys/types.h>
8 #include <unistd.h>
9 #include <string.h>
10
11
12 static int timespec_check(struct timespec *t)
13 {
14 if((t->tv_nsec <0 ) || (t->tv_nsec >= 1000000000))
15 return -1;
16
17 return 0;
18 }
19
20 static void timespec_sub(struct timespec *t1, struct timespec *t2)
21 {
22 if (timespec_check(t1) < 0) {
23 fprintf(stderr, "invalid time #1: %lld.%.9ld.",
24 (long long) t1->tv_sec,t1->tv_nsec);
25 return;
26 }
27 if (timespec_check(t2) < 0) {
28 fprintf(stderr, "invalid time #2: %lld.%.9ld.",
29 (long long) t2->tv_sec,t2->tv_nsec);
30 return;
31 }
32
33 t1->tv_sec -= t2->tv_sec;
34 t1->tv_nsec -= t2->tv_nsec;
35 if (t1->tv_nsec >= 1000000000)
36 {
37 t1->tv_sec++;
38 t1->tv_nsec -= 1000000000;
39 }
40 else if (t1->tv_nsec < 0)
41 {
42 t1->tv_sec--;
43 t1->tv_nsec += 1000000000;
44 }
45 }
46
47 int main()
48 {
49 int rc;
50 int count = 10;
51 long t_time_n = 0; //nano secend
52 long t_time_s = 0; //secnd
53 struct timespec ts_start, ts_end;
54
55
56 while (count--) {
57
58 rc = clock_gettime(CLOCK_MONOTONIC, &ts_start);
59 usleep(200);
60
61 rc = clock_gettime(CLOCK_MONOTONIC, &ts_end);
62
63 timespec_sub(&ts_end, &ts_start);
64 t_time_n += ts_end.tv_nsec;
65 t_time_s += ts_end.tv_sec;
66
67 #if 0
68 printf("CLOCK_MONOTONIC reports %ld.%09ld seconds",
69 ts_end.tv_sec, ts_end.tv_nsec);
70 #endif
71 }
72 printf("** Total time %lds + %ld nsec",t_time_s,t_time_n);
73 }
编译执行如下:
root@ubuntu:/home/peng/zhh# ./a.out
** Total time 0s + 9636103 nsec
三、计算程序的执行时间
有时候我们还想知道执行某个程序需要多少时间,我们可以借助命令time。
1. 命令time
Linux time命令的用途,在于量测特定指令执行时所需消耗的时间及系统资源等信息。
CPU资源的统计包括实际使用时间(real time)、用户态使用时间(the process spent in user mode)、内核态使用时间(the process spent in kernel mode)。
2. 语法time [options] COMMAND [arguments]
3. 例11. root@ubuntu:/home/peng/zhh# time date
2. Tue Feb 23 03:44:27 PST 2021
3.
4. real 0m0.001s
5. user 0m0.000s
6. sys 0m0.000s
在以上实例中,执行命令"time date"(见第1行)。系统先执行命令"date",第2行为命令"date"的执行结果。第3-6行为执行命令"date"的时间统计结果,其中第4行"real"为实际时间,第5行"user"为用户CPU时间,第6行"sys"为系统CPU时间。以上三种时间的显示格式均为MMmNN[.FFF]s。5. 例2
我们也可以测试上一章我们编写的程序:
root@ubuntu:/home/peng/zhh# time ./a.out
** Total time 0s + 9649603 nsec, avg_time = -9649603.000000
real 0m0.010s
user 0m0.000s
sys 0m0.000s
下面我们将59行代码中的usleep(200)修改成sleep(1)重新编译执行,10秒后会打印如下执行结果:
root@ubuntu:/home/peng/zhh# time ./a.out
** Total time 10s + 8178015 nsec
real 0m10.009s
user 0m0.000s
sys 0m0.000s
结果和预期基本一致。
大家可以根据我的代码,方便的将该功能移植到自己的项目中。