为了实时数值积分的目的，如何测量 c 中的时间？

Question

我尝试编写 C 代码，其中一些包含时间导数的数值计算需要在实时动态系统设置中执行。为此，我需要在名为 "dt":

的变量中从一个周期到下一个周期进行最准确的时间评估

static clock_t prev_time;
prev_time = clock();
while(1){
    clock_t current_time = clock();
    //do something
    double dt = (double)(current_time - prev_time)/CLOCKS_PER_SEC;
prev_time = current_time;
}

但是，当我通过集成（不断添加）dt 来测试此代码时，即

static double elapsed_time = 0;
//the above-mentioned declaration and initialization in done here
while(1){
   //the above-mentioned code is executed here
   elapsed_time += dt;
   printf("elapsed_time : %lf\n", elapsed_time);
}

我得到的结果明显低于实际情况，一个因素在运行时是恒定的，但当我编辑代码的不相关部分时似乎有所不同（它的范围在实际时间的 1/10 到大约一半之间） .

我目前的猜测是 clock() 没有考虑内存访问所需的时间（在整个代码中的几个点，我打开一个外部文本文件并将数据保存在其中以用于诊断目的）。

但我不确定是不是这样。另外，我找不到任何其他方法来准确测量时间。

有人知道为什么会这样吗？

编辑：代码在raspberry pi 3上编译和执行，用于实现反馈控制器

Answer 1

Does anyone why this is happening?

clock 测量 CPU 时间，即 CPU 花费在您的进程上的时间 slices/clock 滴答。这在您进行微基准测试时很有用，因为您通常不想测量 CPU 在微基准测试中实际花费在其他进程上的时间，但是当您想要测量事件之间实际经过的时间时它就没用了。

相反，您应该使用 time or gettimeofday 来测量挂钟时间。

Answer 2

更新：事实证明，clock() 不适合实时数值计算，因为它只计算处理器上使用的时间。我使用 <time.h> 中定义的 clock_gettime() 函数解决了这个问题。 returns 具有纳秒分辨率的全球时间（当然，这会带来一定的误差，这取决于您的时钟分辨率，但这是最好的选择）。

答案出奇的难找，所以感谢Ian Abbott提供的非常有用的帮助

为了实时数值积分的目的，如何测量 c 中的时间？

How to measure time in c for the purposes of real-time numerical integration?

c

time

real-time

numeric