Linux 程式執行時間測量：真實/用戶/系統時間獲取方法

指令列快速測量

$ time ./myprogram

real    0m2.033s   # 真實牆鐘時間
user    0m2.032s   # 用戶態 CPU 時間
sys     0m0.000s   # 核心態 CPU 時間

程式碼內嵌測量（適用無法用 time 指令的場景）

#include <sys/times.h>
#include <stdio.h>
#include <string.h>

static struct tms tms_start, tms_end;
static clock_t c_start, c_end;

void timer_start()
{
    memset(&tms_start, 0, sizeof(tms_start));
    memset(&tms_end, 0, sizeof(tms_end));
    c_start = times(&tms_start);
}

void timer_stop()
{
    c_end = times(&tms_end);
    printf("clock time: %ld, user/system cpu time: %ld/%ld\n",
           c_end - c_start,
           tms_end.tms_utime - tms_start.tms_utime,
           tms_end.tms_stime - tms_start.tms_stime);
}

三種時間含義

關鍵函數說明

• times(struct tms *buf)：回傳開機至今的時脈數，並填入 tms_utime、tms_stime、tms_cutime、tms_cstime
• sysconf(_SC_CLK_TCK)：取得每秒時脈數（通常 100），將時脈換算為秒：秒 = 時脈 / CLK_TCK
• clock()：C 標準庫函數，回傳進程佔用的 CPU 時脈（user+sys），精度較低

完整可執行範例

#include <sys/times.h>
#include <unistd.h>
#include <stdio.h>

int main()
{
    struct tms t1, t2;
    clock_t c1, c2;
    long clk_tck = sysconf(_SC_CLK_TCK);

    c1 = times(&t1);
    // 模擬計算密集任務
    double sum = 0;
    for (long i = 0; i < 100000000; i++) sum += i * 0.1;
    c2 = times(&t2);

    printf("Real:   %.3f s\n", (double)(c2 - c1) / clk_tck);
    printf("User:   %.3f s\n", (double)(t2.tms_utime - t1.tms_utime) / clk_tck);
    printf("System: %.3f s\n", (double)(t2.tms_stime - t1.tms_stime) / clk_tck);
    return 0;
}