一、背景
在实时操作系统上进行软件开发时，我们经常会加一些打印来进行调试，但有时会发生周期任务超时等问题，因此我们需要知道我们增加的打印（最终运行环境是不加打印的）对我们的周期任务耗时有什么影响，更具体一点，执行这些打印会耗费多少时间。
二、实现
在C语言中，可以通过C语言系统调用方法，所需头文件ctime/time.h，即windows和linux都可以使用。
1.测试打印字符串
下面是测试代码
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <time.h>
int main()
{
clock_t begin, end;
double cost;
//开始记录
begin = clock();
/*待测试程序段*/
printf("hello world1!\n");
//结束记录
end = clock();
cost = (double)(end - begin)/CLOCKS_PER_SEC;
printf("constant CLOCKS_PER_SEC is: %ld, time cost is: %lf secs", CLOCKS_PER_SEC, cost);
}
执行结果如下图
可以看到，在测试电脑上，一秒是被分成了1000个时间片，时间测量最小单位为 1 ms。
因为只打印一句 hello world 所需时间很短，因此显示执行时间为 0 。
上面是在Windows电脑下测试的结果，我也把相同的代码放到我的linux服务器上去泡泡看看效果，结果如下
可以看到，linux下，一秒被分成了 1000000 个时间片，总耗时为 67 us，打印一次所耗时为 6.7 us，为啥时间少怎么多，很奇怪，我继续测试一下打印一次的时间，结果如下：
这个结果和我们在Windows上测试的结果是一致的。
下面我们增加一下打印次数来看看，测试代码如下
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <time.h>
int main()
{
clock_t begin, end;
double cost;
//开始记录
begin = clock();
/*待测试程序段*/
printf("hello world1!\n");
printf("hello world2!\n");
printf("hello world3!\n");
printf("hello world4!\n");
printf("hello world5!\n");
printf("hello world6!\n");
printf("hello world7!\n");
printf("hello world8!\n");
printf("hello world9!\n");
printf("hello world0!\n");
//结束记录
end = clock();
cost = (double)(end - begin)/CLOCKS_PER_SEC;
printf("constant CLOCKS_PER_SEC is: %ld, time cost is: %lf secs", CLOCKS_PER_SEC, cost);
}
打印10次所耗费的时间为 1 ms ，故打印1次所耗费的时间为 100 us。
需要注意的是，经过我多次测试，有时候打印总耗时有时不是 0.001，有时是 0.002。
因此我们要明确，程序执行所耗时是一个很不确定的值，受很多因素的影响。
但是其大致量级是可以确定的，即在 100 us 左右。
2.测试打印整型
上面测试打印的 hello world 是字符串，下面我们测试一下打印整型的情况。
测试代码如下
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <time.h>
int main()
{
clock_t begin, end;
double cost;
int i = 1;
//开始记录
begin = clock();
/*待测试程序段*/
printf("%d\n", i);
printf("%d\n", i);
printf("%d\n", i);
printf("%d\n", i);
printf("%d\n", i);
printf("%d\n", i);
printf("%d\n", i);
printf("%d\n", i);
printf("%d\n", i);
printf("%d\n", i);
//结束记录
end = clock();
cost = (double)(end - begin)/CLOCKS_PER_SEC;
printf("constant CLOCKS_PER_SEC is: %ld, time cost is: %lf secs", CLOCKS_PER_SEC, cost);
}
可以看出和打印字符串的耗时是在同一量级的。
3.测试打印字符串 + 整型
下面我们测试一下在实际过程中我们经常打印的情况。
同时打印字符串和整型
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <time.h>
int main()
{
clock_t begin, end;
double cost;
int i1 = 1;
//开始记录
begin = clock();
/*待测试程序段*/
printf("The number is %d\n", i1);
printf("The number is %d\n", i1);
printf("The number is %d\n", i1);
printf("The number is %d\n", i1);
printf("The number is %d\n", i1);
printf("The number is %d\n", i1);
printf("The number is %d\n", i1);
printf("The number is %d\n", i1);
printf("The number is %d\n", i1);
printf("The number is %d\n", i1);
//结束记录
end = clock();
cost = (double)(end - begin)/CLOCKS_PER_SEC;
printf("constant CLOCKS_PER_SEC is: %ld, time cost is: %lf secs", CLOCKS_PER_SEC, cost);
运行结果如下
打印字符串和整型和单独打印字符串和整型耗费时间量级基本一致。
三、总结
通过上面我们的测试，我们可以知道在C语言中打印语句printf的执行耗时在 0.1ms左右，因此如果在某个任务中加入过多的打印，累积起来对该任务的执行耗时还是有不小的影响，这个我们在测试的过程中要心里有数。