c语言如何获取程序执行时间

要在C语言中获取程序的执行时间，可以使用clock()函数、time()函数、gettimeofday()函数、以及更高精度的clock_gettime()函数等方法。

其中，使用clock()函数是最常见且简单的方法。它通过计算程序开始执行到结束执行之间的CPU时钟计数来测量程序的执行时间。具体操作步骤包括：首先在程序开始处调用clock()函数获取起始时间，然后在程序结束处再次调用clock()函数获取结束时间，最后通过计算两者之间的差值并转换为秒数来得到程序的执行时间。

一、clock()函数

1、clock()函数的使用

clock()函数是C标准库中的一个函数，定义在<time.h>头文件中。它返回自程序启动以来处理器所用的时间。该时间以处理器时钟周期数表示。我们可以使用该函数来计算程序的运行时间。代码示例如下：

#include <stdio.h>
#include <time.h>
int main() {
    clock_t start, end;
    double cpu_time_used;
    start = clock();
    // 你的代码块
    end = clock();
    cpu_time_used = ((double) (end - start)) / CLOCKS_PER_SEC;
    printf("程序执行时间: %f 秒n", cpu_time_used);
    return 0;
}

在上面的代码中，start变量记录程序开始时间，end变量记录程序结束时间，cpu_time_used变量则存储了程序的执行时间。

2、clock()函数的优缺点

优点：

简单易用：clock()函数非常简单，只需要包含<time.h>头文件并调用相关函数即可。
广泛支持：几乎所有的C编译器都支持clock()函数。

缺点：

受限于CPU时钟周期：clock()函数返回的时间是CPU时钟周期数，因此在多线程或多进程环境中可能不准确。
精度有限：对于短时间的测量，clock()函数的精度可能不足。

二、time()函数

1、time()函数的使用

time()函数也是一个C标准库函数，定义在<time.h>头文件中。它返回自1970年1月1日以来的秒数。我们可以使用该函数来计算程序的运行时间。代码示例如下：

#include <stdio.h>
#include <time.h>
int main() {
    time_t start, end;
    double elapsed;
    time(&start);
    // 你的代码块
    time(&end);
    elapsed = difftime(end, start);
    printf("程序执行时间: %f 秒n", elapsed);
    return 0;
}

在上面的代码中，start变量记录程序开始时间，end变量记录程序结束时间，elapsed变量则存储了程序的执行时间。

2、time()函数的优缺点

优点：

简单易用：time()函数非常简单，只需要包含<time.h>头文件并调用相关函数即可。
广泛支持：几乎所有的C编译器都支持time()函数。

缺点：

精度有限：time()函数的精度为秒，无法测量毫秒级或微秒级的时间。
不适用于短时间测量：由于其精度限制，time()函数不适合用于测量短时间的程序执行时间。

三、gettimeofday()函数

1、gettimeofday()函数的使用

gettimeofday()函数是一个POSIX标准函数，定义在<sys/time.h>头文件中。它返回自1970年1月1日以来的秒数和微秒数。我们可以使用该函数来计算程序的运行时间。代码示例如下：

#include <stdio.h>
#include <sys/time.h>
int main() {
    struct timeval start, end;
    long seconds, useconds;
    double mtime;
    gettimeofday(&start, NULL);
    // 你的代码块
    gettimeofday(&end, NULL);
    seconds  = end.tv_sec  - start.tv_sec;
    useconds = end.tv_usec - start.tv_usec;
    mtime = ((seconds) * 1000 + useconds/1000.0) + 0.5;
    printf("程序执行时间: %f 毫秒n", mtime);
    return 0;
}

在上面的代码中，start变量记录程序开始时间，end变量记录程序结束时间，mtime变量则存储了程序的执行时间。

2、gettimeofday()函数的优缺点

优点：

高精度：gettimeofday()函数可以精确到微秒级，适用于测量短时间的程序执行时间。
广泛支持：几乎所有的POSIX系统都支持gettimeofday()函数。

缺点：

复杂性：与clock()和time()函数相比，gettimeofday()函数的使用相对复杂。
不适用于非POSIX系统：gettimeofday()函数不适用于非POSIX系统，如某些嵌入式系统。

四、clock_gettime()函数

1、clock_gettime()函数的使用

clock_gettime()函数是一个POSIX标准函数，定义在<time.h>头文件中。它可以测量高精度的时间，并且支持多种时钟类型。我们可以使用该函数来计算程序的运行时间。代码示例如下：

#include <stdio.h>
#include <time.h>
int main() {
    struct timespec start, end;
    double elapsed;
    clock_gettime(CLOCK_MONOTONIC, &start);
    // 你的代码块
    clock_gettime(CLOCK_MONOTONIC, &end);
    elapsed = (end.tv_sec - start.tv_sec) + (end.tv_nsec - start.tv_nsec) / 1000000000.0;
    printf("程序执行时间: %f 秒n", elapsed);
    return 0;
}