C++如何计算代码块执行微秒耗时 _ high_resolution_clock【干货】

小瑶大大_7202

小瑶大大_7202

2026-04-29

538人浏览

原创

std::chrono::steady_clock配合duration_cast是跨平台测微秒耗时最可靠方案,它单调稳定、分辨率高,且避免了high_resolution_clock在mingw等环境下的退化问题。

c++如何计算代码块执行微秒耗时 _ high_resolution_clock【干货】

用 std::chrono::high_resolution_clock 测微秒级耗时最可靠

在 Linux/macOS/Windows(MSVC/GCC/Clang)下,std::chrono::high_resolution_clock 是 C++11 起最通用、开销最小的高精度时钟,它底层通常映射到系统最高精度计时器(如 CLOCK_MONOTONIC 或 QueryPerformanceCounter),能稳定输出纳秒或微秒级分辨率。别用 std::clock() 或 gettimeofday() —— 前者是 CPU 时间且精度差,后者已废弃且非标准。

duration_cast<microseconds></microseconds> 是唯一安全转微秒的方式

直接对 high_resolution_clock::time_point 做减法得到的是 duration 类型,不能直接当整数用。必须显式转换,否则可能截断、溢出或触发隐式转换警告。

常见错误写法:
auto us = end - start; → 类型是 nanoseconds 或更粗粒度的 duration,不是微秒
auto us = (end - start).count(); → 单位不确定,GCC 可能是纳秒,Clang 在某些配置下可能是毫秒

正确做法:

C++14
C++14

C++14 对 C++11 的修正与增强版本,适合旧系统维护和较老工具链兼容。

下载
#include <chrono>
auto start = std::chrono::high_resolution_clock::now();
// ... 你的代码块 ...
auto end = std::chrono::high_resolution_clock::now();
auto us = std::chrono::duration_cast<:chrono::microseconds>(end - start).count();
</:chrono::microseconds></chrono>
  • duration_cast 会向下取整(如 1234 ns → 1 µs),不四舍五入
  • 若需更高精度,可先转 nanoseconds 再除以 1000.0 得 double 微秒值
  • 避免嵌套 cast,比如 duration_cast<microseconds>(duration_cast<nanoseconds>(end-start))</nanoseconds></microseconds> —— 多余且易错

注意 high_resolution_clock 的“高分辨率”不等于“高稳定性”

它的分辨率是高的,但两次调用之间可能有几十纳秒抖动,尤其在低负载或虚拟机中。单次测量意义有限,真实压测需多次运行取最小值或中位数。

  • 别用它测 的操作(比如空循环、单条赋值)—— 结果基本是噪声
  • 避免在循环内反复调用 now():每次调用本身约 20–100 ns 开销,会污染结果
  • 如果要测函数调用开销,确保编译器没内联或优化掉目标代码(加 volatile 或用参数依赖防止优化)
  • Windows 下 MinGW 的 high_resolution_clock 有时退化为毫秒级,建议用 steady_clock 替代(它保证单调+稳定,精度也足够)

跨平台兼容写法推荐用 steady_clock

虽然标题写的是 high_resolution_clock,但实际项目中更推荐 std::chrono::steady_clock:它不随系统时间调整跳变,行为更可预测,且现代标准库实现中,它的分辨率和 high_resolution_clock 几乎一致。

auto start = std::chrono::steady_clock::now();
// ... code ...
auto us = std::chrono::duration_cast<:chrono::microseconds>(
    std::chrono::steady_clock::now() - start
).count();
</:chrono::microseconds>

真正容易被忽略的点:微秒值本身只是相对差值,它不反映 CPU 缓存命中率、分支预测失败或 TLB miss 等底层开销;想定位性能瓶颈,得配合 perf / VTune / Instruments 这类工具,而不是只看这个数字。

C++免费学习笔记(深入):立即使用
在学习笔记中,你将探索 C++ 的入门与实战技巧!

相关专题

更多
C语言变量命名
C语言变量命名

c语言变量名规则是:1、变量名以英文字母开头;2、变量名中的字母是区分大小写的;3、变量名不能是关键字;4、变量名中不能包含空格、标点符号和类型说明符。php中文网还提供c语言变量的相关下载、相关课程等内容,供大家免费下载使用。

2023.06.20

3209

3

c语言入门自学零基础
c语言入门自学零基础

C语言是当代人学习及生活中的必备基础知识,应用十分广泛,本专题为大家c语言入门自学零基础的相关文章,以及相关课程,感兴趣的朋友千万不要错过了。

2023.07.25

2328

9

c语言运算符的优先级顺序
c语言运算符的优先级顺序

c语言运算符的优先级顺序是括号运算符 > 一元运算符 > 算术运算符 > 移位运算符 > 关系运算符 > 位运算符 > 逻辑运算符 > 赋值运算符 > 逗号运算符。本专题为大家提供c语言运算符相关的各种文章、以及下载和课程。

2023.08.02

1260

5

c语言数据结构
c语言数据结构

数据结构是指将数据按照一定的方式组织和存储的方法。它是计算机科学中的重要概念,用来描述和解决实际问题中的数据组织和处理问题。数据结构可以分为线性结构和非线性结构。线性结构包括数组、链表、堆栈和队列等,而非线性结构包括树和图等。php中文网给大家带来了相关的教程以及文章,欢迎大家前来学习阅读。

2023.08.09

1218

4

c语言random函数用法
c语言random函数用法

c语言random函数用法:1、random.random,随机生成(0,1)之间的浮点数;2、random.randint,随机生成在范围之内的整数,两个参数分别表示上限和下限;3、random.randrange,在指定范围内,按指定基数递增的集合中获得一个随机数;4、random.choice,从序列中随机抽选一个数;5、random.shuffle,随机排序。

2023.09.05

1356

5

c语言const用法
c语言const用法

const是关键字,可以用于声明常量、函数参数中的const修饰符、const修饰函数返回值、const修饰指针。详细介绍:1、声明常量,const关键字可用于声明常量,常量的值在程序运行期间不可修改,常量可以是基本数据类型,如整数、浮点数、字符等,也可是自定义的数据类型;2、函数参数中的const修饰符,const关键字可用于函数的参数中,表示该参数在函数内部不可修改等等。

2023.09.20

2198

7

c语言get函数的用法
c语言get函数的用法

get函数是一个用于从输入流中获取字符的函数。可以从键盘、文件或其他输入设备中读取字符,并将其存储在指定的变量中。本文介绍了get函数的用法以及一些相关的注意事项。希望这篇文章能够帮助你更好地理解和使用get函数 。

2023.09.20

3500

8

c数组初始化的方法
c数组初始化的方法

c语言数组初始化的方法有直接赋值法、不完全初始化法、省略数组长度法和二维数组初始化法。详细介绍:1、直接赋值法,这种方法可以直接将数组的值进行初始化;2、不完全初始化法,。这种方法可以在一定程度上节省内存空间;3、省略数组长度法,这种方法可以让编译器自动计算数组的长度;4、二维数组初始化法等等。

2023.09.22

16015

6

c语言中null和NULL的区别
c语言中null和NULL的区别

c语言中null和NULL的区别是:null是C语言中的一个宏定义,通常用来表示一个空指针,可以用于初始化指针变量,或者在条件语句中判断指针是否为空;NULL是C语言中的一个预定义常量,通常用来表示一个空值,用于表示一个空的指针、空的指针数组或者空的结构体指针。

2023.09.22

549

3

热门下载

更多
网站特效
/
网站源码
/
网站素材
/
前端模板

精品课程

更多
相关推荐
/
热门推荐
/
最新课程
C++ Core Guidelines
C++ Core Guidelines

共0课时 | 0人学习

C++ Reference
C++ Reference

共0课时 | 0人学习

C++ 官方标准说明
C++ 官方标准说明

共0课时 | 0人学习