Проблема измерения в N раз времени выполнения блока кода

EDIT: Я только что нашел свою проблему после написания этого длинного сообщения, объясняющего каждую мелочь... Если кто-то может дать мне хороший ответ о том, что я делаю неправильно, и как я могу получить время выполнения в секунд (используя число с плавающей запятой с 5 знаками после запятой или около того), я отмечу это как принятое. Подсказка: проблема заключалась в том, как я интерпретировал man-страницу clock_getttime().

Hi,

Допустим, у меня есть функция с именем myOperation, для которой мне нужно измерить время выполнения. Чтобы измерить это, я использую clock_gettime(), как было рекомендовано >здесь в одном из комментариев.

Мой учитель рекомендует нам измерить его N раза, чтобы мы могли получить среднее значение, стандартное отклонение и медиану для итогового отчета. Он также рекомендует нам выполнить myOperation M раз вместо одного. Если myOperation — очень быстрая операция, измерение ее M раз позволит нам получить представление о «реальном времени», которое она занимает; потому что используемые часы могут не иметь требуемой точности для измерения такой операции. Таким образом, выполнение myOperation только один раз или M раз действительно зависит от того, занимает ли сама операция достаточно времени для используемой нами точности часов.

У меня проблемы с выполнением M раз. Увеличение M уменьшает (намного) конечное среднее значение. Что не имеет для меня смысла. Это примерно так, в среднем вам требуется от 3 до 5 секунд, чтобы добраться из точки А в Б. Но затем вы идете из А в Б и обратно в А 5 раз (что составляет 10 раз, потому что из А в Б это то же самое, что и Б). к А), и вы измеряете это. Чем вы делите на 10, среднее значение, которое вы получаете, должно быть таким же средним, которое вы берете, путешествуя из точки А в Б, что составляет от 3 до 5 секунд.

Это то, что я хочу, чтобы мой код делал, но он не работает. Если я буду продолжать увеличивать количество раз, когда я иду из А в Б и обратно А, среднее значение будет с каждым разом все ниже и ниже, для меня это не имеет смысла.

Достаточно теории, вот мой код:

#include <stdio.h>
#include <time.h>

#define MEASUREMENTS 1
#define OPERATIONS   1

typedef struct timespec TimeClock;

TimeClock diffTimeClock(TimeClock start, TimeClock end) {
    TimeClock aux;

    if((end.tv_nsec - start.tv_nsec) < 0) {
        aux.tv_sec = end.tv_sec - start.tv_sec - 1;
        aux.tv_nsec = 1E9 + end.tv_nsec - start.tv_nsec;
    } else {
        aux.tv_sec = end.tv_sec - start.tv_sec;
        aux.tv_nsec = end.tv_nsec - start.tv_nsec;
    }

    return aux;
}

int main(void) {
    TimeClock sTime, eTime, dTime;
    int i, j;

    for(i = 0; i < MEASUREMENTS; i++) {
        printf(" » MEASURE %02d\n", i+1);

        clock_gettime(CLOCK_REALTIME, &sTime);

        for(j = 0; j < OPERATIONS; j++) {
            myOperation();
        }

        clock_gettime(CLOCK_REALTIME, &eTime);

        dTime = diffTimeClock(sTime, eTime);

        printf("   - NSEC (TOTAL): %ld\n", dTime.tv_nsec);
        printf("   - NSEC (OP): %ld\n\n", dTime.tv_nsec / OPERATIONS);
    }

    return 0;
}

Примечания. Приведенная выше функция diffTimeClock взята из этого запись в блоге. Я заменил свою реальную операцию на myOperation(), потому что нет никакого смысла публиковать мои настоящие функции, так как мне пришлось бы публиковать длинные блоки кода, вы можете легко закодировать myOperation() с чем угодно, чтобы скомпилировать код, если хотите.

Как видите, OPERATIONS = 1 и результаты такие:

 » MEASURE 01
   - NSEC (TOTAL): 27456580
   - NSEC (OP): 27456580

Для OPERATIONS = 100 результаты следующие:

 » MEASURE 01
   - NSEC (TOTAL): 218929736
   - NSEC (OP): 2189297

Для OPERATIONS = 1000 результаты следующие:

 » MEASURE 01
   - NSEC (TOTAL): 862834890
   - NSEC (OP): 862834

Для OPERATIONS = 10000 результаты таковы:

 » MEASURE 01
   - NSEC (TOTAL): 574133641
   - NSEC (OP): 57413

Я не гений математики, на самом деле это далеко не так, но для меня это не имеет никакого смысла. Я уже говорил об этом с другом, который работает со мной над этим проектом, и он тоже не может понять различий. Я не понимаю, почему значение становится все ниже и ниже, когда я увеличиваю OPERATIONS. Сама операция должна занимать одно и то же время (в среднем, конечно, не точно такое же время), независимо от того, сколько раз я ее выполняю.

Вы могли бы сказать мне, что это на самом деле зависит от самой операции, считываемых данных и что некоторые данные могут уже быть в кеше и бла-бла, но я не думаю, что проблема в этом. В моем случае myOperation читает 5000 строк текста из CSV-файла, разделяет значения на ; и вставляет эти значения в структуру данных. Для каждой итерации я разрушаю структуру данных и снова ее инициализирую.

Теперь, когда я думаю об этом, я также думаю, что есть проблема с измерением времени с помощью clock_gettime(), возможно, я неправильно его использую. Я имею в виду, посмотрите на последний пример, где OPERATIONS = 10000. Общее время, которое потребовалось, составило 574133641 нс, что составляет примерно 0,5 с; это невозможно, это заняло пару минут, так как я не выдержала, глядя в экран и пошла что-то есть.