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C語言如何獲得精確到毫秒的時間

在做測試或效能優化時,經常要知道程式執行的時間,在Linux系統可以使用time命令來計算程式執行執行所消耗的時間,能精確到毫秒,如果要精確到程式碼塊或某個操作執行時所消耗的時間,time命令就不給力了。如果對時間的精度要求不高的話,可以呼叫標準C的介面time來得到開始和結束的時間,再呼叫difftime介面來計算時間差,精度是秒,程式碼如下所示:

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#include <stdio.h>
#include <time.h>

int main(){
    time_t t_start, t_end; 
    t_start = time(NULL) ;
    sleep(3000);
    t_end = time(NULL) ;
    printf("time: %.0f s\n", difftime(t_end,t_start)) ;
    return 0;
}

如果要讓程式休眠3秒,Windows使用Sleep(3000),Linux使用sleep(3),即Windows的Sleep介面的引數的單位是毫秒,Linux的sleep介面的引數的單位是秒。

如果需要精確到毫秒,以上程式就發揮不了作用,如果在Java要達到這要求就很簡單了,程式碼如下所示:

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public class Time {
    public static void main(String[] args) {
        try {
            long startTime = System.currentTimeMillis();
            Thread.sleep(3000);
            long endTime = System.currentTimeMillis();
            System.out.println("time: " + (endTime - startTime) + " ms");
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

通過Google找了一些資料後,發現C語言裡沒有標準的介面可以獲得精確到毫秒的時間,都會呼叫到與作業系統相關的API,下面會分別介紹在Linux和Windows系統下的多種實現方法,希望對大家有幫助。

Linux系統

使用gettimeofday介面:

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#include <stdio.h>
#include <sys/time.h>

int main() {
    struct timeval start, end;
    gettimeofday( &start, NULL );
    sleep(3); 
    gettimeofday( &end, NULL );
    int timeuse = 1000000 * ( end.tv_sec - start.tv_sec ) + end.tv_usec - start.tv_usec; 
    printf("time: %d us\n", timeuse);
    return 0;
}

gettimeofday能得到微秒數,比毫秒還要更精確。

使用ftime介面:

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#include <stdio.h>
#include <sys/timeb.h>

long long getSystemTime() {
    struct timeb t;
    ftime(&t);
    return 1000 * t.time + t.millitm;
}

int main() {
    long long start=getSystemTime();
    sleep(3);
    long long end=getSystemTime();

    printf("time: %lld ms\n", end-start);
    return 0;
}

Windows系統

使用GetTickCount介面:

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#include <windows.h>
#include <stdio.h>

int main() {
    DWORD start, stop; 
    start = GetTickCount();
    Sleep(3000);
    stop = GetTickCount();
    printf("time: %lld ms\n", stop - start);
    return 0;
}

Windows系統下有些編譯器使用printf輸出64位整數引數要使用%I64d,比如VC。

使用QueryPerformanceX介面:

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#include <windows.h>
#include <stdio.h>

int main(){
    LARGE_INTEGER li;
    LONGLONG start, end, freq;
    QueryPerformanceFrequency(&li);
    freq = li.QuadPart;
    QueryPerformanceCounter(&li);
    start = li.QuadPart;
    Sleep(3000);
    QueryPerformanceCounter(&li);
    end = li.QuadPart;
    int useTime =(int)((end - start) * 1000 / freq);
    printf("time: %d ms\n", useTime);
    return 0;
}

使用GetSystemTime介面:

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#include <windows.h>
#include <stdio.h>

int main(){
    SYSTEMTIME currentTime;
    GetSystemTime(&currentTime);
    printf("time: %u/%u/%u %u:%u:%u:%u %d\n",            
     currentTime.wYear,currentTime.wMonth,currentTime.wDay,
     currentTime.wHour,currentTime.wMinute,currentTime.wSecond,
     currentTime.wMilliseconds,currentTime.wDayOfWeek);
    return 0;
}

這種方法沒給出計算時間差的實現,只給出如何用GetSystemTime呼叫得到當前時間,計算時間差比較簡單,根據年、月、日、時、分秒和毫秒計算出一個整數,再將兩整數相減即可。

後記

以上是通過Google找到一些用C語言獲得精確到毫秒的實現方法,對比Linux和Windows的方法,發現兩個系統的API命名很不一樣,Linux介面名要麼都是小寫要麼使用下劃線(_)來分隔單詞,而Windows介面名中的單詞首字母大寫。

文中若有錯誤或疏漏之處,煩請批評指正。