探讨性能测试中的计时问题

核心提示：在系统测试时，尤其在需要测试算法或者某些模块的运行时间时，探讨性能测试中的计时问题，往往需要调 用一些时间函数库（如VC中的timeGetTime等可以获取毫秒级的时间），在待测试 的模块前后分别测试时间，然后在需 要计时的模块前后分别调用QueryPerformanceCounter()函数，利用两次获得的计 数之差

在系统测试时，尤其在需要测试算法或者某些模块的运行时间时，往往需要调 用一些时间函数库（如VC中的timeGetTime等可以获取毫秒级的时间），在待测试 的模块前后分别测试时间，然后，计算前后两个时间的差值，就得到模块的运行 时间，如图 1。

图 1 一个典型的模块计时方法

但是，使用原始的计时函数直接进行时间测试 在很多复杂情况下不方便，如图 1，当在一个模块中有多个子模块需要分别计时 ，所编写的计时代码甚至比原有的代码还多，这增加了程序维护和阅读的难度， 容易出错。作者结合自己在相关工作中的经验，封装了一组计时函数，共享给大 家。该组函数有如下几个优点：

计时精确：封装的是高精度的计时API函 数QueryPerformanceCounter()，该函数根据硬件定时器的频率，理论上可以得到 微秒(us)级精度的计时结果；

使用简单：只用在待测试的模块前后加上两 个宏BM_START和BM_END，不需要对结果进行计算，也不需要考虑对各个模块测试 结果数据的维护，这些操作已经被封装。

结果输出独立：在系统运行结果 时，只需要调用一个函数就可以把计时结果保存在一个文本文件里，如图 5和图 8所示。

1. 高精度计时函数

在Windows系统下，程序员通常可以使 用多种方式来进行时间控制：如使用前文提到的timeGetTime()函数，或者使用 GetTickCount()函数，又或实现WM_TIMER消息的映射等等。但是这些方法得到的 时间精度都有一定的局限性，为了增加下文将到介绍的计时函数库的适用性，本 文采用高精度的时控API函数QueryPerformanceCounter()。

计时之前，调 用QueryPerformanceFrequency()函数获得机器内部定时器的时钟频率，然后在需 要计时的模块前后分别调用QueryPerformanceCounter()函数，利用两次获得的计 数之差获得时钟频率，计算出模块的运行时间。代码如图 2：

图 2 精确计时代码段