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    Linux C语言高效记时技巧揭秘
    linux c 记时

    栏目:技术大全 时间:2024-12-01 19:22



    Linux C编程中的高效记时技术:精准测量,优化性能 在Linux环境下的C语言编程中,精确的时间测量是性能调优、实时系统设计和资源监控等领域不可或缺的一环

        无论是开发高性能服务器、嵌入式系统,还是进行算法效率分析,准确地捕捉时间间隔都是评估程序性能和进行优化的基础

        本文将深入探讨Linux C编程中几种常用的记时技术,包括高精度时钟、定时器以及时间测量函数,旨在帮助开发者理解如何在不同场景下选择最合适的时间测量工具,从而实现程序性能的精准控制和优化

         一、时间测量的基础概念 在深入探讨具体技术之前,有必要先了解一些基础概念

        时间测量通常分为绝对时间测量和相对时间测量两种

        绝对时间测量是指获取当前的时间点(如日期和时间),而相对时间测量则关注两个事件之间的时间间隔

        在Linux C编程中,我们更关心的是相对时间测量,因为它直接关联到程序的执行效率和响应时间

         二、Linux下的高精度时钟 Linux操作系统提供了多种高精度时钟源,用于满足不同精度要求的时间测量需求

        这些时钟通过`clock_gettime`函数访问,该函数定义在`     2.1="" clock_realtime="" 这是最常用的时钟,表示自1970年1月1日(unix纪元)以来的秒数和纳秒数

        它适合用于需要与系统时间同步的时间戳记录

        ="" struct="" timespec="" ts;="" clock_gettime(clock_realtime,="" &ts);="" printf(seconds:="" %ld,="" nanoseconds:="" %ld="" ,="" ts.tv_sec,="" ts.tv_nsec);="" 2.2="" clock_monotonic="" 与`clock_realtime`不同,`clock_monotonic`不受系统时间调整的影响,它表示自系统启动以来的时间

        这对于测量时间间隔特别有用,因为它不受用户手动更改系统时间的影响

        ="" clock_gettime(clock_monotonic,="" 2.3="" clock_process_cputime_id="" 和clock_thread_cputime_id="" 这两个时钟分别用于测量进程和线程的cpu使用时间

        它们对于分析cpu资源使用情况非常有用

        ="" clock_gettime(clock_thread_cputime_id,="" printf(cpu="" seconds:="" %ldn,="" 三、高精度时间测量函数="" 除了`clock_gettime`外,linux还提供了其他几个函数用于高精度时间测量

        ="" 3.1="" gettimeofday="" 尽管`gettimeofday`函数因精度和安全性问题(如潜在的时区变化影响)逐渐被`clock_gettime`取代,但在一些老旧代码或特定需求中仍可见其身影

        它返回自unix纪元以来的秒数和微秒数

        ="" timeval="" tv;="" gettimeofday(&tv,null);="" microseconds:="" tv.tv_sec,="" tv.tv_usec);="" 3.2="" clock="" `clock`函数返回程序启动到调用点为止的cpu时钟计数,该计数通常以`clocks_per_sec`为单位转换为秒

        它适用于测量cpu时间,但精度和适用范围不如`clock_gettime`

        ="" clock_t="" start="clock();" ...="" 执行一些操作="" end="clock();" double="" elapsed="(double)(end" -start)="" clocks_per_sec;="" printf(elapsed="" time:="" %f="" seconds="" elapsed);="" 四、使用定时器实现精准延时="" 在实时系统或需要精确控制事件触发时间的场景下,定时器显得尤为重要

        linux提供了`timer_create`、`timer_settime`等函数来创建和管理定时器

        ="" 4.1="" 定时器的基本使用="" 以下是一个简单的例子,展示了如何使用posix定时器实现精准延时

        ="" include="" include include include include void timer_handler(intsignum){ static int count = 0; printf(Timer expired %d times , ++count); } int main() { struct sigaction sa; struct sigevent sev; struct itimerspec its; timer_t timerid; // 设置信号处理函数 sa.sa_flags = SA_SIGINFO; sa.sa_sigaction = timer_handler; sigemptyset(&sa.sa_mask); if(sigaction(SIGRTMIN, &sa,NULL) == -{ perror(sigaction); exit(EXIT_FAILURE); } // 创建定时器 sev.sigev_notify = SIGEV_SIGNAL; sev.sige    >