性能测试的时间间隔获取方法

来源：互联网发布：协同过滤算法讲解编辑：程序博客网时间：2024/04/28 16:03

转自http://blog.csdn.net/gengshenghong/article/details/6973086

性能测试的时候，一个问题就是时间间隔，有很多时间函数能获取时间，从而求取时间间隔。关于这方面的文章很多，我就不重复了，这里只是提供一些基本的信息，从而方便我自己做性能测试使用：

（1）C语言时间函数clock()和clock_t：

time.h中的C语言时间函数clock()能获取当前时间。需要注意的是，这个函数在Windows和Linux下是通用的，但是其返回值的单位是不同的，一个是毫秒，一个是微秒。

从单位也可以看出该方式获取时间的精度。总体来说，其精度在毫秒级，所以测试性能的时候，对于粗时间间隔的测试，用这个函数就足够了。

需要注意的是：在Linux上，clock()获取的是CPU时间，不是wall-clock时间，所以如果使用了sleep()等函数，那么是不会计算在内的。但是在Windows平台上，clock()获取的时间包括Sleep()等函数的时间，所以使用clock()的时候要注意这一点，在Linux上得到的很可能不是一个正确的Elapsed time。

（2）利用CPU获取高精度时间rdtsc寄存器

rdtsc是一个64位的寄存器，新的CPU都具备这个寄存器，用于记录从计算机启动开始CPU经过的时钟周期，可见其精度之高是和CPU的频率级别的。

可以参考http://blog.sina.com.cn/s/blog_5d9051c00100jcsn.html的文章。

由于是寄存器，所以只要使用汇编读取寄存器的值就可以得到时间了，具体关于汇编的写法有一些不同的形式，具体可以参考网上的写法，而且windows和Linux下也可能是有一些区别。需要注意的是，即使都是在Linux下或都是Windows下，编译64位和32位的时候，其写法也会不一样，参考：http://www.phpzy.com/php/1068620.html和http://www.uplook.cn/index-Index-show-view2681.html?treeid=624（如果错误使用，得到的时间间隔可能为负数）

PS：在Linux上，-m32和-m64选项分别表示生成32位和64位程序，使用-m32会定义__i386__宏，使用-m64则使用__x86_64__宏。

关于Windows上，也可以使用rdtsc寄存器，但是windows上生成64位程序的时候，不知道该如何获得正确值，参考http://sunxiunan.com/?p=983里面有64位的情况，但是只能用于Itanium CPU上。根据MSDN的说明（http://msdn.microsoft.com/en-us/library/ee417693.aspx），不建议使用rdtsc寄存器，建议使用更精确的windows API的QueryPerformanceCounter和QueryPerformanceFrequency。

（3）Windows平台的QueryPerformanceCounter和QueryPerformanceFrequency的使用：

参考：http://www.oschina.net/code/snippet_197161_6789

（4）Timing.h和测试：

下面是能运行于Linux和Windows的代码，可以用于计算程序运行时间，对于一样的性能测试，应该可以胜任。

// Timing.h  
#ifndef TIMING_H  
#define TIMING_H  
  
#include <time.h>  
#include <stdio.h>  
  
#ifdef WIN  
#include <windows.h>  
#define timing_t double  
static _LARGE_INTEGER time_start, time_over;  
static double dqFreq;  
  
static inline void startTiming()  
{  
    _LARGE_INTEGER f;  
    QueryPerformanceFrequency(&f);  
    dqFreq=(double)f.QuadPart;  
      
    QueryPerformanceCounter(&time_start);  
}  
  
// unit: ms  
static inline timing_t stopTiming()  
{  
    QueryPerformanceCounter(&time_over);  
    return ((double)(time_over.QuadPart-time_start.QuadPart)/dqFreq*1000);  
}  
  
static inline timing_t stopWithPrintTiming()  
{  
    timing_t timing;  
    QueryPerformanceCounter(&time_over);  
    timing = ((double)(time_over.QuadPart-time_start.QuadPart)/dqFreq*1000);  
    printf("----------Elapsed Timing(ms) : %.3lf\n", timing);  
    printf("----------------------------------------\n");  
  
    return timing;  
}  
  
#else  
#include <unistd.h>  
typedef unsigned long long int64;  
#define timing_t int64  
#if defined(__i386__)  
inline int64 GetCycleCount() {  
    int64 result;  
    __asm__ __volatile__ ("rdtsc" : "=A" (result));  
    return result;  
}  
#elif defined(__x86_64__)  
inline int64 GetCycleCount()   
{  
    int64 hi, lo;  
    __asm__ __volatile__ ("rdtsc" : "=a"(lo), "=d"(hi));  
    return ( (int64)lo)|( ((int64)hi)<<32 );  
}  
#endif  
  
static int64 ticks_start, ticks_end;  
  
static inline void startTiming()  
{  
    ticks_start = GetCycleCount();  
}  
  
// unit: cycles  
static inline int64 stopTiming()  
{  
    ticks_end = GetCycleCount();  
    return (ticks_end - ticks_start);  
}  
  
static inline int64 stopWithPrintTiming()  
{  
    int64 timing;  
    ticks_end = GetCycleCount();  
    timing = (ticks_end - ticks_start);  
    printf("----------Elapsed Timing(Cycles) : %llu\n", timing);  
    printf("----------------------------------------\n");  
  
    return timing;  
}  
#endif  
  
// unit: ms  
static inline void wait(int ms)  
{  
#ifdef WIN32  
    Sleep(ms);  
#else  
    usleep(ms*1000);  
#endif  
}  
  
#endif  

// foo.cpp  
#include "timing.h"  
  
int main()  
{  
    timing_t ticks_start, ticks_end;  
    startTiming();  
  
    wait(3000); // 3 seconds  
    timing_t timing = stopWithPrintTiming();  
      
    return 1;  
}  

Windows上编译：cl foo.cpp /DWIN，分别启动64bit和32bit的VS控制台进行测试。

Linux上编译：gcc foo.cpp -m32和gcc foo.cpp -m64进行测试。

0 0