C语言如何获得精确到毫秒的时间

March 31, 2012 / c++, Linux, millisecond, time, Windows

在做测试或性能优化时,经常要知道程序运行的时间,在Linux系统可以使用time命令来计算程序运行运行所消耗的时间,能精确到毫秒,如果要精确到代码块或某个操作运行时所消耗的时间,time命令就不给力了。如果对时间的精度要求不高的话,可以调用标准C的接口time来得到开始和结束的时间,再调用difftime接口来计算时间差,精度是秒,代码如下所示:

#include <stdio.h>
#include <time.h>

int main(){
    time_t t_start, t_end; 
    t_start = time(NULL) ;
    sleep(3000);
    t_end = time(NULL) ;
    printf("time: %.0f s\n", difftime(t_end,t_start)) ;
    return 0;
}

如果要让程序休眠3秒,Windows使用Sleep(3000),Linux使用sleep(3),即Windows的Sleep接口的参数的单位是毫秒,Linux的sleep接口的参数的单位是秒。

如果需要精确到毫秒,以上程序就发挥不了作用,如果在Java要达到这要求就很简单了,代码如下所示:

public class Time {
    public static void main(String[] args) {
        try {
            long startTime = System.currentTimeMillis();
            Thread.sleep(3000);
            long endTime = System.currentTimeMillis();
            System.out.println("time: " + (endTime - startTime) + " ms");
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

通过Google找了一些资料后,发现C语言里没有标准的接口可以获得精确到毫秒的时间,都会调用到与操作系统相关的API,下面会分别介绍在Linux和Windows系统下的多种实现方法,希望对大家有帮助。

Linux系统

使用gettimeofday接口:

#include <stdio.h>
#include <sys/time.h>

int main() {
    struct timeval start, end;
    gettimeofday( &start, NULL );
    sleep(3); 
    gettimeofday( &end, NULL );
    int timeuse = 1000000 * ( end.tv_sec - start.tv_sec ) + end.tv_usec - start.tv_usec; 
    printf("time: %d us\n", timeuse);
    return 0;
}

gettimeofday能得到微秒数,比毫秒还要更精确。

使用ftime接口:

#include <stdio.h>
#include <sys/timeb.h>

long long getSystemTime() {
    struct timeb t;
    ftime(&t);
    return 1000 * t.time + t.millitm;
}

int main() {
    long long start=getSystemTime();
    sleep(3);
    long long end=getSystemTime();

    printf("time: %lld ms\n", end-start);
    return 0;
}

Windows系统

使用GetTickCount接口:

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

int main() {
    DWORD start, stop; 
    start = GetTickCount();
    Sleep(3000);
    stop = GetTickCount();
    printf("time: %lld ms\n", stop - start);
    return 0;
}

Windows系统下有些编译器使用printf输出64位整数参数要使用%I64d,比如VC。

使用QueryPerformanceX接口:

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

int main(){
    LARGE_INTEGER li;
    LONGLONG start, end, freq;
    QueryPerformanceFrequency(&li);
    freq = li.QuadPart;
    QueryPerformanceCounter(&li);
    start = li.QuadPart;
    Sleep(3000);
    QueryPerformanceCounter(&li);
    end = li.QuadPart;
    int useTime =(int)((end - start) * 1000 / freq);
    printf("time: %d ms\n", useTime);
    return 0;
}

使用GetSystemTime接口:

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

int main(){
    SYSTEMTIME currentTime;
    GetSystemTime(&currentTime);
    printf("time: %u/%u/%u %u:%u:%u:%u %d\n",            
     currentTime.wYear,currentTime.wMonth,currentTime.wDay,
     currentTime.wHour,currentTime.wMinute,currentTime.wSecond,
     currentTime.wMilliseconds,currentTime.wDayOfWeek);
    return 0;
}

这种方法没给出计算时间差的实现,只给出如何用GetSystemTime调用得到当前时间,计算时间差比较简单,根据年、月、日、时、分秒和毫秒计算出一个整数,再将两整数相减即可。

后记

以上是通过Google找到一些用C语言获得精确到毫秒的实现方法,对比Linux和Windows的方法,发现两个系统的API命名很不一样,Linux接口名要么都是小写要么使用下划线(_)来分隔单词,而Windows接口名中的单词首字母大写。

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