Перейти к содержимому
Конспект

Замеры времени

Введение

Измерение времени выполнения кода является важной задачей при оптимизации и анализе производительности программ. В C++ стандартная библиотека <chrono> предоставляет мощные и удобные средства для замеров времени.

Библиотека <chrono>

Основные компоненты <chrono>

  • std::chrono::steady_clock: монотонные часы, которые не могут быть изменены.
  • std::chrono::system_clock: часы, представляющие системное время.
  • std::chrono::high_resolution_clock: высокоточные часы (может быть алиасом для steady_clock или system_clock).

Типы времени

  • std::chrono::duration: длительность времени.
  • std::chrono::time_point: точка во времени.

Пример замеров времени

Измерение времени выполнения функции

Для измерения времени выполнения блока кода можно использовать std::chrono::high_resolution_clock.

Пример

#include <iostream>
#include <chrono>
#include <thread>


void someFunction() {
    std::this_thread::sleep_for(std::chrono::seconds(1)); // имитация длительной операции
}


int main() {
    auto start = std::chrono::high_resolution_clock::now(); // начало замера


    someFunction(); // вызов функции


    auto end = std::chrono::high_resolution_clock::now(); // конец замера
    std::chrono::duration<double> duration = end - start; // вычисление длительности


    std::cout << "Time taken by function: " << duration.count() << " seconds" << std::endl;


    return 0;
}

Вывод

Time taken by function: 1.00001 seconds

В этом примере std::chrono::high_resolution_clock используется для замера времени выполнения функции someFunction.

Измерение временных интервалов

Измерение промежуточных интервалов

Иногда необходимо измерить временные интервалы между несколькими событиями в программе.

Пример

#include <iostream>
#include <chrono>
#include <thread>


int main() {
    auto start = std::chrono::high_resolution_clock::now(); // начало замера


    std::this_thread::sleep_for(std::chrono::milliseconds(500)); // событие 1


    auto mid = std::chrono::high_resolution_clock::now(); // промежуточный замер
    std::chrono::duration<double, std::milli> interval1 = mid - start;
    std::cout << "Interval 1: " << interval1.count() << " ms" << std::endl;


    std::this_thread::sleep_for(std::chrono::milliseconds(700)); // событие 2


    auto end = std::chrono::high_resolution_clock::now(); // конец замера
    std::chrono::duration<double, std::milli> interval2 = end - mid;
    std::cout << "Interval 2: " << interval2.count() << " ms" << std::endl;


    return 0;
}

Вывод

Interval 1: 500.001 ms
Interval 2: 700.002 ms

В этом примере измеряются два временных интервала между тремя событиями.

Высокоточные замеры

Использование std::chrono::steady_clock

Для высокоточных замеров времени, устойчивых к изменениям системного времени, рекомендуется использовать std::chrono::steady_clock.

Пример

#include <iostream>
#include <chrono>
#include <thread>


int main() {
    auto start = std::chrono::steady_clock::now(); // начало замера


    std::this_thread::sleep_for(std::chrono::seconds(1)); // имитация длительной операции


    auto end = std::chrono::steady_clock::now(); // конец замера
    std::chrono::duration<double> duration = end - start; // вычисление длительности


    std::cout << "Time taken by operation: " << duration.count() << " seconds" << std::endl;


    return 0;
}

Вывод

Time taken by operation: 1.00001 seconds

В этом примере std::chrono::steady_clock используется для измерения времени выполнения операции.

Резюме

  • std::chrono предоставляет мощные и удобные средства для измерения времени в C++.
  • std::chrono::high_resolution_clock и std::chrono::steady_clock часто используются для замеров времени выполнения кода.
  • Измерение времени выполнения позволяет анализировать производительность и оптимизировать код.
  • Примеры: измерение времени выполнения функции, измерение временных интервалов между событиями, использование высокоточных часов.