C++ Boost中的新版本Timer的使用
cpu_timer类和auto_cpu_timer类用于精确计时,有elapsed、start、is_stopped等方法。使用跨平台的变量(如下),能够实现纳秒级的时间度量。(精度比较高)。
typedef boost::int_least64_t nanosecond_type;
这个类一般用来记录程序运行了多长时间。它被分解为经过时间,操作系统响应用户请求的时间和用户时间。在elapsed方法中,返回的不再是一个数字,而是一个struct cpu_times,这个结构体中,定义为:
struct cpu_times
{
nanosecond_type wall;
nanosecond_type user;
nanosecond_type system;
void clear() {wall = user = system = 0LL; }
};
按boost官方文档的说法,wall指的是程序运行的真实时间,user指的是用户CPU时间,system指系统CPU时间。其中,真实时间易受其它程序运行干扰,是不稳定的。如果是衡量算法运行时间,更好的度量是user和system之和。从变量类型可以看出,所以的时间单位均为纳秒(ns)。
类的接口很简单:
void cpu_timer::start() noexcept; // 开始一个计时器
void cpu_timer::stop() noexcept; // 结束一个计时器
void cpu_timer::resume() noexcept; // 如果已经调用了stop,resume可以继续进行计时
bool cpu_timer::is_stopped() noexcept; // 计时器是否已经停止计时(call stop() ),
cpu_times cpu_timer::elapsed() noexcept; // 如果is_stopped(),那么返回从 计时开始 至 stop()之间的时间间隔;
// 否则, 返回从 计时开始 至 调用此函数 的时间间隔
std::string format(int places, const string &format)const;
std::string format(int places = default_places) const;
// 返回 elapsed的字符串形式
// places代表精度,places = 3, 表示精确到小数点后3位,单位为秒
// format代表格式化字符串 ,常用的是%w,表示cpu_times.wall
小心resume函数, resume并不是重新开始另一个计时器,而是在stop后继续本次计时;想要开始另一次计时,应该调用start。
默认的输出格式为:
5.713010s wall, 5.709637s user + 0.000000s system = 5.709637s CPU (99.9%)
官方解释:
In other words, this program ran in 5.713010 seconds as would be measured by a clock on the wall, the operating system charged it for 5.709637 seconds of user CPU time and 0 seconds of system CPU time, the total of these two was 5.709637, and that represented 99.9 percent of the wall clock time.
格式可以自定义,默认的格式定义为:
" %ws wall, %us user + %ss system = %ts CPU (%p%)\n"
%w times.wall
%u times.user
%s times.system
%t times.user + times.system
%p The percentage of times.wall represented by times.user + times.system
当auto_cpu_timer定义的时候,可将格式内容传入构造函数,以控制输出格式。
下面来看一个例子:这个例子测试:使用std::move和不使用的效率差异:
#include <boost/timer/timer.hpp>
#include <memory>
#include <vector>
#include <string>
#include <iostream>
using namespace std;
using namespace boost::timer;
vector<string> createVector_98()
{
vector<string> vec;
for (int i = 0; i < 10; ++i){
vec.emplace_back("helloworld");
}
return vec;
}
vector<string> createVector_11()
{
vector<string> vec;
for (int i = 0; i < 100; ++i){
vec.emplace_back("helloworld");
}
return move(vec);
}
int main()
{
const int TEST_TIMES = 100;
vector<string> result;
cpu_timer timer;
timer.start();
for (int i = 0; i < TEST_TIMES; ++i){
result = createVector_98();
}
cout << "no move" << timer.format(6) << endl;
timer.start(); // don't call resume()
for (int i = 0; i < TEST_TIMES; ++i){
result = createVector_11();
}
cout << "use move" << timer.format(6) << endl;
}
// 结果如下:
// no move 0.025558s wall, 0.015600s user + 0.000000s system = 0.015600s CPU (61.0%)
// use move 0.019096s wall, 0.031200s user + 0.000000s system = 0.031200s CPU (163.4%)