如何使用 C++ 使程序在 CPU 上运行给定的时间？

Question

“我想编写一个消耗 5 秒 CPU 时间的程序，其中由于 IO、上下文切换等而消耗 CPU 的时间不计入这 5 秒的时间配额。

目前我已经使用了

std::chrono

的方式，但是显然不符合要求，因为当我调用

sleep

让出CPU时，这一秒也被计入了程序的执行时间。导致性能较低

task-clock

。

#include <chrono>
#include <thread>
#include <iostream>
#include <cmath>

int main() {
    auto start = std::chrono::high_resolution_clock::now();
    auto end = start;

    while (true) {
        end = std::chrono::high_resolution_clock::now();

        auto elapsed = std::chrono::duration_cast<std::chrono::seconds>(end - start);

        if (elapsed.count() >= 5) {
            break;
        }

        volatile double d = 0;
        for (int n = 0; n < 10000; ++n) {
            d += std::sqrt(n);
        }

        std::this_thread::sleep_for(std::chrono::seconds(1));
        std::cout << "wake" << std::endl;
    }

    std::cout << "CPU time used: 5 seconds" << std::endl;
    return 0;
}

---

在此测试中，可以通过跟踪来手动排除睡眠所花费的时间，但对于非自愿的 CPU 收益（例如，当存在大量线程时发生的 CPU 分时），无法考虑这一点通过代码关闭 CPU 时间。

Answer 1

#include<iostream>
#include<time.h>
#include<cmath>

using namespace std;
int main(){
clock_t start=clock();
volatile double d=0;

while((clock()-start)/CLOCKS_PER_SEC<5){
    for(int n=0;n<10000;++n){
        d+=sqrt(n);
    }
}
cout<<"CPU time used: 5 seconds"<<endl;
return 0;
}