Linux程序开发实用技巧: 如何正确使用C语言中的clock (linux c clock())
在Linux程序开发中，我们经常需要计算代码执行时间，以便优化程序性能。而C语言中的clock函数正是解决这个问题的常用方法。但是，如果不正确地使用clock函数，可能会导致错误的结果，甚至是程序崩溃。本文将介绍如何正确使用C语言中的clock函数，以便更好地优化程序性能。
1. 了解clock函数的返回值
在C语言中，clock函数返回的是处理器时钟计时器所经过的时钟周期数。通常来说，这个时钟周期数是以10毫秒为单位递增的。所以，每次调用clock函数时返回的数值都是比上一次调用时大一些的。这个数值通常被称为处理器时钟数（processor clock）或系统时间。
需要注意的是，clock函数返回的是处理器时钟计时器所经过的时钟周期数，而不是实际时间。也就是说，如果处理器时钟计时器每个周期都是10毫秒，那么在1秒钟内，clock函数将返回100个计时周期数，而不管实际时间是多少。因此，我们可以通过计算clock函数返回的计时周期数，来计算程序所花费的时间。
2. 使用clock函数计算程序执行时间
下面是一个使用clock函数计算程序执行时间的示例代码：
“`c
#include
#include
int mn()
{
clock_t start, end;
double cpu_time_used;
start = clock();
// 执行程序代码
end = clock();
cpu_time_used = ((double) (end – start)) / CLOCKS_PER_SEC;
printf(“CPU time used: %f\n”, cpu_time_used);
return 0;
}
“`
在这个示例代码中，我们首先声明了一个clock_t类型的变量start和end，用于记录程序开始和结束时的处理器时钟周期数。然后，在程序开始前调用clock函数获取当前的处理器时钟计时器数值，并将其赋值给start变量。程序结束后，我们再次调用clock函数获取当前的处理器时钟计时器数值，并将其赋值给end变量。通过计算end和start之间的差值，再除以一个常数CLOCKS_PER_SEC（它表示每秒钟的时钟周期数）得到程序执行的时间，以秒为单位。
需要注意的是，在使用clock函数时，我们需要将其返回值与一个类型为clock_t的变量进行赋值才能获取时钟周期数。如果我们直接使用clock函数的返回值，将无法得到正确的结果。
3. 避免clock函数的负数返回值
在某些情况下，clock函数可能会返回负数值，这将导致程序计算执行时间时出现错误。为了避免这种情况的发生，可以在程序开始前获取当前的处理器时钟周期数，并将其赋值给一个名为clocktick的全局变量。然后，在调用clock函数时，我们可以使用当前的处理器时钟周期数减去clocktick的值，这样就可以避免clock函数返回负数值了。
下面是一个避免clock函数返回负数值的示例代码：
“`c
#include
#include
clock_t clocktick;
int mn()
{
clock_t start, end;
double cpu_time_used;
clocktick = clock();
start = clock() – clocktick;
// 执行程序代码
end = clock() – clocktick;
cpu_time_used = ((double) (end – start)) / CLOCKS_PER_SEC;
printf(“CPU time used: %f\n”, cpu_time_used);
return 0;
}
“`
在这个示例代码中，我们首先在程序开始前获取当前的处理器时钟周期数，并将其赋值给一个名为clocktick的全局变量。然后，在程序开始时，我们将clock函数返回的处理器时钟周期数减去clocktick的值，得到程序开始时的处理器时钟周期数，并将其赋值给一个名为start的变量。程序结束后，我们同样也要将clock函数返回的处理器时钟周期数减去clocktick的值，得到程序结束时的处理器时钟周期数，并将其赋值给一个名为end的变量。我们再次通过计算end和start之间的差值，再除以一个常数CLOCKS_PER_SEC得到程序执行的时间，以秒为单位。
需要注意的是，在使用clocktick全局变量时，我们需要确保它仅在程序开始前被设置，并且在之后的程序代码中不再被更改或重新赋值。
本文介绍了如何正确使用C语言中的clock函数来计算程序的执行时间。我们了解到，clock函数返回的是处理器时钟计时器所经过的时钟周期数，而不是实际时间。在使用clock函数时，我们需要将其返回值与一个类型为clock_t的变量进行赋值才能获取时钟周期数。为了避免clock函数返回负数值，我们可以在程序开始前获取当前的处理器时钟周期数，并将其赋值给一个名为clocktick的全局变量，然后在调用clock函数时使用当前的处理器时钟周期数减去clocktick的值。
