温馨提示:本文翻译自stackoverflow.com,查看原文请点击:c++ - How to evaluate a program's runtime?

c++ - 如何评估程序的运行时?

发布于 2020-03-29 13:15:45

我已经开发了一个简单的程序,并希望在真实计算机(例如MacBook)上评估其运行时性能。源代码为:

#include <stdio.h>
#include <vector>
#include <ctime>

int main () {
    auto beg = std::clock () ;
    for (int i = 0; i < 1e8; ++ i) {

    }
    auto end = std::clock () ;
    printf ("CPU time used: %lf ms\n", 1000.0*(end-beg)/CLOCKS_PER_SEC) ;
}

它使用gcc编译,并且优化标志设置为默认值。在bash脚本的帮助下,我运行了1000次,并通过MacBook记录了运行时间,如下所示:

[130.000000, 136.000000): 0
[136.000000, 142.000000): 1
[142.000000, 148.000000): 234
[148.000000, 154.000000): 116
[154.000000, 160.000000): 138
[160.000000, 166.000000): 318
[166.000000, 172.000000): 139
[172.000000, 178.000000): 40
[178.000000, 184.000000): 11
[184.000000, 190.000000): 3

“ [a,b):n”表示同一程序的实际运行时间在a毫秒与b毫秒之间,持续n次。

显然,实际的运行时变化很大,并且似乎不是正态分布。有人可以告诉我是什么原因造成的,以及如何正确评估运行时间?

感谢您回答这个问题。

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提问者
mingming
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Tiger4Hire 2020-02-01 02:00

基准测试很难!

简短答案:使用Google基准

长答案:有很多事情会干扰时间安排。

  • 计划(操作系统代替您运行其他事情)
  • CPU扩展(决定运行速度较慢的操作系统可以节省能源)
  • 内存争用(需要时使用内存的其他方式)
  • 总线争用(与您要交谈的设备通话的其他方式)
  • 缓存(CPU保留一个值以避免使用内存)
  • CPU迁移。(操作系统将您从一个CPU转移到另一个CPU)
  • 时钟不准确(仅CPU时钟在任何程度上都是准确的,但是如果您迁移,它们会更改)

避免这些影响的唯一方法是禁用CPU缩放,执行“缓存刷新”功能(通常在启动前仅触摸大量内存),高优先级运行以及将自己锁定在单个CPU上。即使如此,您的时间安排仍然很嘈杂,所以最后一件事就是重复很多,并使用平均值。
这就是为什么Google基准之类的工具可能是您最好的选择。

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