Я знаю, что этот вопрос звучит как простой вопрос и дублирует предыдущие, в которых в качестве ответов даются boost.timer и функция chrono в C ++ 11.
Но что у меня есть в виду немного отличается, и я не нашел ответа на него ни в StackOverflow, ни где-либо еще:
В моей программе (C ++ 11) на Ubuntu Linux я запускаю несколько потоков с std :: asyn c и механизм std :: future.
Внутри каждого потока я измеряю CPU-Time с помощью boost.timer (). Если я запускаю только один поток, я получаю процессорное время (в моем примере) ~ 0,39 с c и равное время W C ~ 0,39 с c.
Если я запускаю несколько потоков Я получаю более длительное время W C для каждого, скажем, 0,8 se c для 16 потоков, и теперь время ЦП для каждого составляет примерно 6,4 se c, то есть 8 * 0,8 se c (у меня есть четырехъядерный процессор Xeon).
Таким образом, время ЦП каждого потока, по-видимому, умножается на (количество ядер ЦП) * 2.
Конечно (?) Я хотел бы см. время ЦП около 0,39 сек c для каждого потока, так как это, вероятно, все еще время, когда поток использует ЦП для своих целей. Показанное более продолжительное время ЦП (умноженное на «коэффициент числа ЦП») не очень помогает в оценке истинного потребления ЦП каждым потоком в отдельности.
Для иллюстрации я сначала добавляю свою тестовую программу и ее результат для одного потока, затем для 16 потоков.
Итак, мой вопрос: Что я могу сделать, какую библиотеку, функцию или метод программирования я могу использовать, чтобы получить истинное использование ЦП каждым потоком, который должен не сильно изменится с количеством запущенных потоков?
#include <iostream>
#include <fstream>
#include <vector>
#include <cmath>
#include <future>
#include <mutex>
#include <chrono>
#include <boost/timer/timer.hpp>
std::mutex mtx;
class XTimer
{
public:
XTimer() {};
void start();
void stop();
double cpu_time();
double boost_cpu_time();
double wc_time();
std::chrono::time_point<std::chrono::system_clock> timestamp_wc;
std::chrono::time_point<std::chrono::steady_clock> timestamp_cpu;
boost::timer::cpu_timer timer_cpu;
double wc_time_val;
double cpu_time_val;
double boost_cpu_time_val;
};
void XTimer::start()
{
timestamp_wc = std::chrono::system_clock::now();
timestamp_cpu = std::chrono::steady_clock::now();
timer_cpu.start();
cpu_time_val = 0;
wc_time_val = 0;
boost_cpu_time_val = 0;
}
void XTimer::stop()
{
const auto ns_wc = std::chrono::system_clock::now() - timestamp_wc;
const auto ns_cpu = std::chrono::steady_clock::now() - timestamp_cpu;
auto elapsed_times(timer_cpu.elapsed());
auto cpu_elapsed(elapsed_times.system + elapsed_times.user);
//std::cout << "boost: cpu elapsed = " << cpu_elapsed << std::endl;
wc_time_val = double(ns_wc.count())/1e9;
cpu_time_val = double(ns_cpu.count())/1e9;
boost_cpu_time_val = double(cpu_elapsed)/1e9;
}
double XTimer::cpu_time()
{
return cpu_time_val;
}
double XTimer::boost_cpu_time()
{
return boost_cpu_time_val;
}
double XTimer::wc_time()
{
return wc_time_val;
}
template<class T>
int wait_for_all(std::vector<std::future<T>> & fuvec)
{
std::vector<T> res;
for(auto & fu: fuvec) {
res.push_back(fu.get());
}
return res.size();
}
int test_thread(int a)
{
const int N = 10000000;
double x = 0;
XTimer tt;
do {
std::lock_guard<std::mutex> lck {mtx};
std::cout << "start thread: " << a << std::endl;
} while (0);
tt.start();
for(int i = 0; i < N; ++i) {
if (i % 10000 == 0) {
//std::cout << (char((int('A') + a)));
}
x += sin(i);
}
tt.stop();
do {
std::lock_guard<std::mutex> lck {mtx};
std::cout << "end thread: " << a << std::endl;
std::cout << "boost cpu = " << tt.boost_cpu_time() << " wc = " << tt.wc_time() << std::endl;
} while (0);
return 0;
}
int test_threads_start(int num_threads)
{
std::vector<std::future<int>> fivec;
XTimer tt;
tt.start();
for(int i = 0; i < num_threads; ++i) {
fivec.push_back(std::async(test_thread, i));
}
int sz = wait_for_all(fivec);
tt.stop();
std::cout << std::endl << std::endl;
std::cout << "all threads finished: total wc time = " << tt.wc_time() << std::endl;
std::cout << "all threads finished: total boost cpu time = " << tt.boost_cpu_time() << std::endl;
}
int main(int argc, char** argv)
{
const int num_threads_default = 1;
int num_threads = num_threads_default;
//boost::timer::auto_cpu_timer ac;
if (argc > 1) {
num_threads = atoi(argv[1]);
}
std::cout << "starting " << num_threads << " threads." << std::endl;
test_threads_start(num_threads);
std::cout << "end." << std::endl;
return 0;
}
Я могу скомпилировать
g++ -o testit testit.cpp -L/usr/lib/x86_64-linux-gnu -pthread -lboost_timer -lboost_system -lboost_thread
Пример вывода с 1 потоком
starting 1 threads.
start thread: 0
end thread: 0
boost cpu = 0.37 wc = 0.374107
all threads finished: total wc time = 0.374374
all threads finished: total boost cpu time = 0.37
Пример вывода с 16 потоками
starting 16 threads.
start thread: 0
start thread: 1
start thread: 2
start thread: 3
start thread: 4
start thread: 10
start thread: 5
start thread: 7
start thread: 6
start thread: 11
start thread: 8
start thread: 9
start thread: 13
start thread: 12
start thread: 14
start thread: 15
end thread: 1
boost cpu = 4.67 wc = 0.588818
end thread: 2
boost cpu = 5.29 wc = 0.66638
end thread: 0
boost cpu = 5.72 wc = 0.7206
end thread: 13
boost cpu = 5.82 wc = 0.728717
end thread: 11
boost cpu = 6.18 wc = 0.774979
end thread: 12
boost cpu = 6.17 wc = 0.773298
end thread: 6
boost cpu = 6.32 wc = 0.793143
end thread: 15
boost cpu = 6.12 wc = 0.767049
end thread: 4
boost cpu = 6.7 wc = 0.843377
end thread: 14
boost cpu = 6.74 wc = 0.84842
end thread: 3
boost cpu = 6.91 wc = 0.874065
end thread: 9
boost cpu = 6.83 wc = 0.86342
end thread: 5
boost cpu = 7 wc = 0.896873
end thread: 7
boost cpu = 7.05 wc = 0.917324
end thread: 10
boost cpu = 7.11 wc = 0.930335
end thread: 8
boost cpu = 7.03 wc = 0.940374
all threads finished: total wc time = 0.957748
all threads finished: total boost cpu time = 7.14
end.