C语言中的clock函数

这里是一个小白学习数据结构和C语言的学习笔记。

C语言中的函数clock（），它可以捕捉从程序开始运行到clock( )被调用时所耗费的时间。它计时所用的单位是clock tick，翻译成中文就是“时钟打点”。

与之配套的还有一个常数CLK_TCK，实际上就是“clock tick”的缩写。它给出的是机器时钟每秒所走的时钟打点数。这个数在不同机器中可能不一样，可以通过写程序得到一台机器的CLK_TCK。

代码如下：

#include <stdio.h>
#include<math.h>
#include<time.h>int main( )
{printf("%d\n", CLK_TCK);return 0;
}

将clock( )函数和常数CLK_TCK两个配合在一起，就可以计算出来一个函数到底跑了多少秒钟。

以下是一个常用的模板：

#include<studio.h>
#include<time.h>
/*要用clock( )函数必须要包含time.h*/
clock_t start,stop;/*clock_t是clock( )函数返回的变量类型*/
double duration;/*记录被测函数运行时间，以秒为单位*/
int main( )
{   /*不在测试范围内的准备工作写在clock( )调用之前*/start=clock();/*开始计时*/MyFunction();/*把被测函数加在这里*/stop=clock();/*停止计时*/duration=((double)(stop-start))/CLK_TCK;/*计算运行时间*//*其他不在测试范围的处理写在后面，例如输出duration的值*/return 0;
}

下面是一个具体的例子。

例：写程序计算给定多项式f(x)=∑i=09i⋅xif(x)=\sum_{i=0}^9 i·x^if(x)=∑i=09i⋅xi在给定点x=1.1x=1.1x=1.1处的值f(1.1)f(1.1)f(1.1)

#include<stdio.h>
#include<math.h>
#include<time.h>
clock_t start, stop;
double duration;
#define MAXN 10
double f(int n, double a[], double x);int main()
{int i;double a[MAXN];for (i = 0; i < MAXN; i++)  a[i] = (double)i;start = clock();f(MAXN - 1, a, 1.1);stop = clock();duration = ((double)(stop - start)) / CLK_TCK;printf("ticks=%f\n", (double)(stop - start));printf("duration=%6.2e\n", duration);return 0;}
double f(int n, double a[], double x)
{int i;double p = a[0];for (i = 1; i <= n; i++)p += (a[i] * pow(x,i));return p;
}

这样计算出来得到的结果是

计算结果都是0，是因为这个函数跑的实在是太快了，它的运行时间不到一个tick，所以clock函数铺捉不到它。解决方法就是让被测函数重复运行充分多次，使得测出的总的时钟打点间隔充分长，最后计算被测函数平均每次运行的时间即可。

调整后的代码如下：

#include<stdio.h>
#include<math.h>
#include<time.h>
clock_t start, stop;
double duration;
#define MAXN 10
#define MAXK 1e7/*被测函数最大重复调用次数*/
double f(int n, double a[], double x);int main()
{int i;double a[MAXN];for (i = 0; i < MAXN; i++)  a[i] = (double)i;start = clock();for(i=0;i<=MAXK;i++)/*重复调用函数已获得充分多的时钟打点数*/f(MAXN - 1, a, 1.1);stop = clock();duration = ((double)(stop - start)) / CLK_TCK/MAXK;/*计算函数单次运行的时间*/printf("ticks=%f\n", (double)(stop - start));printf("duration=%6.2e\n", duration);return 0;}
double f(int n, double a[], double x)
{int i;double p = a[0];for (i = 1; i <= n; i++)p += (a[i] * pow(x,i));return p;
}

这样运行出来的结果是

当然，这个数据在不同的电脑上运行出来的结果不同，因为不同机器的CLK_TCK不一定相同。

参考资料：
[1]中国大学MOOK数据结构课程

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