C言語で実時間を測定する Windows && Linux
c言語で処理の 実時間 測定をするTipsを総合してパーフェクトな時間測定を出来るようにした。
自分の場合はTimeWatcher構造体を作成して時間を測定している。
ヘッダファイル
#if defined(_MSC_VER) && (_MSC_VER >= 1020)
#define MS_MODE
#endif
#ifdef MS_MODE
#include <windows.h>
#include <mmsystem.h>
#pragma comment( lib, "winmm.lib" )
#else
#include <sys/time.h>
#endif
// =================
// measure time(sec)
// =================
typedef struct TimeWatcher
{
#ifdef MS_MODE
DWORD start;
DWORD end;
#else
double start;
double end;
#endif
} TimeWatcher;
void start(TimeWatcher* tw);
void end(TimeWatcher* tw);
void print_time_sec(TimeWatcher* tw);
ソースファイル
// =================
// measure time(sec)
// =================
#ifndef MS_MODE
double gettimeofday_sec()
{
struct timeval tv;
gettimeofday(&tv, NULL);
return tv.tv_sec + tv.tv_usec * 1e-6;
}
#endif
void start(TimeWatcher* tw)
{
#ifdef MS_MODE
tw->start = timeGetTime();
#else
tw->start = gettimeofday_sec();
#endif
}
void end(TimeWatcher* tw)
{
#ifdef MS_MODE
tw->end = timeGetTime();
#else
tw->end = gettimeofday_sec();
#endif
}
void print_time_sec(TimeWatcher* tw)
{
#ifdef MS_MODE
printf("%10.10f(sec)\n", (double)(tw->end - tw->start) / 1000.0);
#else
printf("%10.10f(sec)\n", tw->end - tw->start);
#endif
}
clock()を使用する時間測定の問題点
#include <time.h>
typedef struct TimeWatcher
{
clock_t start;
clock_t end;
} TimeWatcher;
void start(TimeWatcher* tw)
{
tw->start = clock();
}
void end(TimeWatcher* tw)
{
tw->end = clock();
}
void print_time_sec(TimeWatcher* tw)
{
printf("Time : %f(sec)\n", (double)(tw->end-tw->start)/CLOCKS_PER_SEC);
}
clock()
iプログラム実行開始からの経過時間（プロセッサ時間）を返却します。経過時間の精度は処理系に依存します。
clock関数を２回呼び出し、経過時間の差を求めることにより、処理時間を算出することが出来ます。
経過時間を秒で表現するには、CLOCKS_PER_SECで割る必要があります。
上記の通り、clock_tはプロセッサ時間を測定するので実時間とは必ずしも一致しない。
しかも、マルチコア処理の時間測定を行う場合にclock()を使用すると、それどれのコアでの計算時間を合計したものが測定されてしまう。
つまり、実時間を測定したい場合はclock()の使用はできないということ。
解決策
正確な実行時間を測定するのに有用なツールが環境によって異なるが存在している。
- Unix系環境ではsys/time.h
- VC++環境ではtimeGetTime()
それぞれ、sys/time.hはマイクロ秒、timeGetTime()はミリ秒の精度がある。
Unix系環境
ヘッダファイル
#ifndef UTIL_H_INCLUDE
#define UTIL_H_INCLUDE
// =================
// measure time(sec)
// =================
typedef struct TimeWatcher
{
double start;
double end;
} TimeWatcher;
void start(TimeWatcher* tw);
void end(TimeWatcher* tw);
void print_time_sec(TimeWatcher* tw);
#endif // #ifndef UTIL_H_INCLUDE
ソースファイル
#include <stdio.h>
#include <time.h>
#include <sys/time.h>
#include "util.h"
// =================
// measure time(sec)
// =================
double gettimeofday_sec()
{
struct timeval tv;
gettimeofday(&tv, NULL);
return tv.tv_sec + tv.tv_usec * 1e-6;
}
void start(TimeWatcher* tw)
{
tw->start = gettimeofday_sec();
}
void end(TimeWatcher* tw)
{
tw->end = gettimeofday_sec();
}
void print_time_sec(TimeWatcher* tw)
{
printf("%10.10f(sec)\n", tw->end - tw->start);
}
VC++環境
ヘッダファイル
#if defined(_MSC_VER) && (_MSC_VER >= 1020)
#include <windows.h>
#include <mmsystem.h>
#pragma comment( lib, "winmm.lib" )
typedef struct TimeWatcher
{
DWORD start;
DWORD end;
} TimeWatcher;
void start(TimeWatcher* tw);
void end(TimeWatcher* tw);
void print_time_sec(TimeWatcher* tw);
#endif
ソースファイル
// =================
// measure time(sec)
// =================
#if defined(_MSC_VER) && (_MSC_VER >= 1020)
void start(TimeWatcher* tw)
{
tw->start = timeGetTime();
}
void end(TimeWatcher* tw)
{
tw->end = timeGetTime();
}
void print_time_sec(TimeWatcher* tw)
{
printf("%10.10f(sec)\n", (double)(tw->end - tw->start) / 1000.0);
}
#endif
