我和编程领域的几个人进行了一场友好的竞争，最近我们对编写高效的代码非常感兴趣。我们面临的挑战是尝试以任何代价（可读性、可重用性等）优化代码（从cpu时间和复杂性的角度来看）。
问题是，现在我们需要比较我们的代码，看看哪种方法比其他方法更好，但我们不知道有什么工具可以达到这个目的。
我的问题是，有没有一些（任何！）工具需要一段代码作为输入，并计算触发器或cpu指令的数量运行它所必需的？有没有什么工具可以测量最优代码？
附言：目标语言是c++，但如果java也有这样的工具，那就太好了。
这里有一个我喜欢在需要计时时推出的C++11秒表：
#include <chrono>
#include <ctime>
template <typename T> class basic_stopwatch
{
typedef T clock;
typename clock::time_point p;
typename clock::duration d;
public:
void tick() { p = clock::now(); }
void tock() { d += clock::now() - p; }
void reset() { d = clock::duration::zero(); }
template <typename S> unsigned long long int report() const
{
return std::chrono::duration_cast<S>(d).count();
}
unsigned long long int report_ms() const
{
return report<std::chrono::milliseconds>();
}
basic_stopwatch() : p(), d() { }
};
struct c_clock
{
typedef std::clock_t time_point;
typedef std::clock_t duration;
static time_point now() { return std::clock(); }
};
template <> unsigned long long int basic_stopwatch<c_clock>::report_ms() const
{
return 1000. * double(d) / double(CLOCKS_PER_SEC);
}
typedef basic_stopwatch<std::chrono::high_resolution_clock> stopwatch;
typedef basic_stopwatch<c_clock> cstopwatch;
用法：
stopwatch sw;
sw.tick();
run_long_code();
sw.tock();
std::cout << "This took " << sw.report_ms() << "ms.n";
在任何合适的实现中，默认的high_resolution_clock都应该提供非常准确的定时信息。
<ctime>中有一个std::clock()函数，它返回在当前进程上花费的CPU时间（这意味着它不计算由于CPU执行其他任务而导致程序空闲的时间）。此函数可用于精确测量算法的执行时间。使用常数std::CLOCKS_PER_SEC（也来自<ctime>）将返回值转换为秒。
从内联程序集，您可以使用rdtsc指令将32位（最低有效部分）计数器获取到eax，将32位的（最高有效部分）获取到edx。如果你的代码太小，你可以用eax寄存器检查总的近似cpu周期。如果计数大于32位值的最大值，则edx每32位值周期的最大值递增一次。
int cpu_clk1a=0;
int cpu_clk1b=0;
int cpu_clk2a=0;
int cpu_clk2b=0;
int max=0;
std::cin>>max; //loop limit
__asm
{
push eax
push edx
rdtsc //gets current cpu-clock-counter into eax&edx
mov [cpu_clk1a],eax
mov [cpu_clk1b],edx
pop edx
pop eax
}
long temp=0;
for(int i=0;i<max;i++)
{
temp+=clock();//needed to defy optimization to actually measure something
//even the smartest compiler cannot know what
//the clock would be
}
__asm
{
push eax
push edx
rdtsc //gets current cpu-clock-counter into aex&edx
mov [cpu_clk2a],eax
mov [cpu_clk2b],edx
pop edx
pop eax
}
std::cout<<(cpu_clk2a-cpu_clk1a)<<std::endl;
//if your loop takes more than ~2billions of cpu-clocks, use cpu_clk1b and 2b
getchar();
getchar();
输出：在我的机器上，1000次迭代74000个cpu周期，10000次迭代800000个cpu周期。因为clock（）很耗时。
我的机器上的Cpu循环分辨率：约1000个循环。是的，你需要成千上万的加法/减法（快速指令）才能相对正确地测量它。
假设cpu工作频率恒定，1000个cpu周期几乎等于1GHz cpu的1微秒。在做这件事之前，你应该先预热一下你的cpu。
从一块代码中计算详细的cpu时间是非常困难的。要做到这一点，通常的方法是将较差/平均/最好的输入数据设计为测试用例。使用这些测试用例，根据您的真实代码进行时间分析。如果没有详细的输入测试数据和条件，没有任何工具可以告诉你失败的原因。
有一些称为profiler的软件可以完全按照您的意愿进行操作。
Windows的一个例子是AMD代码分析器和用于POSIX的gprof。
测量CPU指令的数量是非常无用的。
性能与瓶颈有关，根据手头的问题，瓶颈可能是网络、磁盘IO、内存或CPU。
对于一场友谊赛，我建议时间安排。当然，这意味着要提供足够大的测试用例来进行有意义的度量。
在Unix上，可以使用gettimeofday进行相对精确的测量。
最适合您的是valgrind/callgrind