C++计时

前言

在做视频编码的时候，之前有一个求图像二维熵的函数是简单粗暴的利用数组来统计频率的，感觉遍历一个256*256的数组时间蛮长的，后面用map重写了下，发现没有减少什么时间，所以想精确的看看两次代码时间的差异，故学习下C++计时。

常规计时

• time()
  函数名：time
  头文件：time.h
  函数原型:time_t time(time_t *timer)
  功能：获取当前的时间，返回的是一个time_t类型，即一个long int ，实际上，再time.h里定义了time_t是这样的：

typedef long time_t

返回的整数表示从CUT时间到当前的秒数，然后可以计时，但是这个太不准确，精度太低，故跳过。

• GetTickCount()
  函数原型： DWORD GetTickCount(void)
  功能：它返回一个DWORD类型的数据，32位，是操作系统启动到当前的毫秒数，值得注意的是，它不是实时的发送，而是由系统每18ms发送一次，因此精度为18ms，故不满足需求（实际上再测试的时候也发现这一点了，精度为18ms,实际上操作一个10000的数组时间很短，18ms精度毫无意义）

#include "stdafx.h"
#include<Windows.h>
#include<iostream>
using namespace std;
#define LEN 100000

int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])
{
    DWORD tick = ::GetTickCount();
    int tick1 = tick;
    int data[LEN];
    int i = 0;
    for(i = 0;i<LEN;i++)
    {
        data[i] = i*i;
    }
    for(i = 0;i<LEN;i++)
    {
        data[i] = i*i;
    }
    for(i = 0;i<LEN;i++)
    {
        data[i] = i*i;
    }
    for(i = 0;i<LEN;i++)
    {
        data[i] = i*i;
    }
    for(i = 0;i<LEN;i++)
    {
        data[i] = i*i;
    }
    //这些循环基本上不会耗时18ms,故加入打印函数两个tick才有显示出差异
    for(i = 0;i<50;i++)
    {
        cout<<data[i]<<"  ";
    }
    
    DWORD tick2 = ::GetTickCount();
    cout<<"tick1 is : "<<tick<<endl;
    cout<<"tick2 is : "<<tick2<<endl;
    return 0;
}

还有clock()函数等，但是精度较低就不考虑了

#include "stdafx.h"
#include<stdlib.h>
#include<time.h>
#include<iostream>
using namespace std;
#define LEN 100000

int main()
{
    long j = 1000000L;
    clock_t st,end;
    st = clock();
    //while(j--);
    int data[LEN];
    int i = 0;
    for(i = 0;i<LEN;i++)
    {
        data[i] = i*i;
    }
    end = clock();
    cout<<st<<"   "<<end;
    return 0;
}
//实际上，在我的测试中，操作一个100000的数组用时不需要1ms
//C++的效率比python高太多了,clock()函数的精度为1ms

使用CPU时间戳

在Intel Pentium以上级别的CPU中，提供了一条机器指令RDTSC(read time stamp counter)来读取这个时间戳的数字，记录的是CPU上电以来经过的时钟周期数，这个数字是保存在EDX:EAX寄存器中，可通过GetCycleCount()函数来获取，实际上GetCycleCount函数是在KTimer.h封装好的，应该是《Windows图形编程》，否则很难直接操作，但是我没有找到这个库，故另寻他法。
后面找到了一个计时的QueryPerformanceCounter，它也可以实现高精度的计时。
QueryPerformanceCounter返回的是计数值
QueryPerformanceFrequency返回的是计时的频率
那么我们可以通过时间差除以频率来获得高精度的时间，精度取决于计时器的频率，

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

int main() 
{ 
    int i =10000;
    LARGE_INTEGER t1, t2, tc; 
    //获取当前计时器的频率
    QueryPerformanceFrequency(&tc); 
    printf("Frequency: %u\n", tc.QuadPart); 
    QueryPerformanceCounter(&t1); 
    while(i--); 
    QueryPerformanceCounter(&t2); 
    printf("Begin Time: %u\n", t1.QuadPart); 
    printf("End Time: %u\n", t2.QuadPart); 
    printf("Lasting Time: %u\n",( t2.QuadPart- t1.QuadPart)); 
    return 0;
} 
result: 
Frequency: 10000000
Begin Time: 2586876488
End Time: 2586876632
Lasting Time: 144
//14.4us微秒