'chrono' 库的错误输出

Question

我试图计算在执行插入排序函数期间经过的时间。所以我做了如下。 附言- 功能正常运行并对所有数字进行排序。 编译器 - GCC 窗户

    auto start = chrono::steady_clock::now();
    insertionSort(arr,1000);
    auto end = chrono::steady_clock::now();

    auto diff = start - end; // gives 0 
    auto diff = end - start ; // still zero

    cout << chrono::duration <double, nano> (diff).count() << " ns" << endl;

首先我尝试输入 100，它给了我0 ms，然后我将它更改为ns，它仍然给了零。然后我将输入增加到1000。但遗憾的是输出仍然为零。 这是编写chrono的正确方法吗？ 有人建议尝试 chrono::high_resolution_clock 它仍然给了我 0ns。

或者你们可以建议的任何方法来计算函数的时间。

更新 - 所以我一直在寻找解决方案，所以我发现如果做类似的事情有时会产生结果。

    auto start = chrono::high_resolution_clock::now();
    insertionSort(arr,1000);
    auto end = chrono::high_resolution_clock::now();

    auto diff = end - start;

    cout << chrono::duration <double, nano> (diff).count() << " ns" << endl;


    ofstream  write;
    write.open("sort.txt");
    if(write)
    {
        for(int i = 0 ; i < 1000 ; ++i)
        {
            write<<arr[i]<<endl;
        }
    }
    else{
        cout<<"Unable to open file.\n";
    }

我现在尝试将它写入文件，如果我选择nano second，它会给我结果。 但如果我选择mili，它仍然为零。

这是否意味着插入排序速度非常快，C++ 甚至无法测量它？

这是可重现的代码。

#include<iostream>
#include<fstream>
#include<chrono>
using namespace std;

void readData();
void insertionSort(int * , int );
void readData()
{

    int arr[1000];
    ifstream read;
    read.open("sort.txt",ios::binary);
    if(read)
    {
        int i = 0;
        int temp;
        while(read>>temp)
        {
            arr[i] = temp;
            ++i;
        }
        read.close();

    }
    else{
        cout<<"Unable to open file.\n";
    }


    auto start = chrono::high_resolution_clock::now();
    insertionSort(arr,1000);
    auto end = chrono::high_resolution_clock::now();

    auto diff = end - start;

    cout << chrono::duration <double, nano> (diff).count() << " ns" << endl;

    ofstream  write;
    write.open("sort.txt");
    if(write)
    {
        for(int i = 0 ; i < 1000 ; ++i)
        {
            write<<arr[i]<<endl;
        }
    }
    else{
        cout<<"Unable to open file.\n";
    }

}
void insertionSort(int *arr , int size)
{
    for(int i = 1 ; i < size ; ++i)
    {
        int key = arr[i];
        int j = i -1 ;
        while(j>= 0 && arr[j]> key)
        {
            arr[j+1] = arr[j];
            j--;
        }
        arr[++j] = key;
    }

}
int main()
{
    readData();
    return 0;
}

Answer 1

使用正确的模板参数来标记你想要的毫秒数：

std::chrono::duration<double, std::milli> diff = end - start ; // still zero
cout << diff.count() << " ms" << endl;

如果它仍然为零，也许你的操作太快了，不到 1 毫秒就可以完成？如今，对 1000 个元素的数组进行排序非常快。放大或重复几次。

对于 10000 个元素，它开始返回一些大于 0 的值。 你的环境是什么？也许在你的情况下 high_resolution_clock 不可用...... Time measurements with High_resolution_clock not working as intended

顺便说一句，我也有 50% 的时间为 0。

Answer 2

就像您在 Windows 上一样，您可以使用QueryPerformanceFrequency()。它将为您提供系统在一秒钟内执行的滴答数。因此，您可以使用它来计算系统时钟的实际精度：

#include <Windows.h>

int main() {
    LARGE_INTEGER freq;
    QueryPerformanceFrequency(&freq);
    std::cout << 1.e9 / freq.QuadPart << "ns accuracy" << std::endl;
}

所有尝试测量比这更快的东西都会得到 0。任何尝试测量大致相同数量级的东西都是不准确的。

例如，在我的系统上，上面的代码打印100ns accuracy。 如果我运行你的代码，它大部分时间会打印1100ns，有时会打印1200ns，有时会打印1000ns。请注意，这始终是精度的倍数。

克服这个问题的一种常见方法是多次运行有问题的代码并取平均值，如下所示：

constexpr int runs = 2000;

auto start = std::chrono::steady_clock::now();
for (int i = 0; i < runs; ++i)
    insertionSort(arr,1000);
auto end = std::chrono::steady_clock::now();

auto diff = end - start;

cout << std::chrono::duration <double, std::nano> (diff).count() / runs << " ns" << endl;

在我的系统上打印1016.7ns。