코드 수행 시간을 어떻게 측정하나요?
같은 질문 여러 번 받았기 때문에 DRY 원칙(…)에 의해 한 번 정리를 해 보았다. ‘자주 질문 받는것들은 정리해두고 링크만 던져줘야지~~’ 하면서 정리하기 귀찮아서 미뤄둔다. 별거없는 내용으로 시작하는데, 막상 글 쓰다보면 딴 길로 새고 이것저것 찾아본다고 글 쓰는건 오래 걸림..
코드 수행 시간을 측정하는 것은 아래의 흐름과 같다.
- start 시각 기록
- 코드를 실행
- end 시각 기록
- (end - start)를 계산
C
<time.h>에 있는 time() 혹은 clock()을 쓰면 된다. time()은 s(초) 단위로 측정이 되는 단점이 있다. 아래는 <time.h> 에서 CLOCK_PER_SEC가 정의 된 부분을 가져온 것이다. Xcode에서 우클릭을 통해 Jump to Definition을 하면 볼 수 있다.
CLOCK_PER_SEC 1초당 클럭 틱이 발생하는 횟수이다. 여기서는 1000000 으로 정의되어 있으며, 클럭틱은 10-6초에 한번씩 증가한다. 즉, 1초에 106회 클럭틱이 발생한다. 다른 분들 글을 보면 1000으로 정의되어 있는 것 같던데 직접 찾아보니까 달랐다. 아무래도 OS마다 다른 것 같다.
#if __DARWIN_UNIX03
#define CLOCKS_PER_SEC 1000000 /* [XSI] */
#else /* !__DARWIN_UNIX03 */
계속 Jump to Definition을 눌러서 찾아가 보면 clock_t는 그냥 unsigned long 이라는 것을 알 수 있다. 다른 분들 글을 보면 long 으로 typedef 되어있던데, 이것 역시 OS마다 다른 것 같다.
// <../sys/_types/_clock_t.h> 의 일부
typedef __darwin_clock_t clock_t;
// <usr/include/i386/_types.h> 의 일부
typedef unsigned long __darwin_clock_t; /* clock() */
아래 코드는 사용 예시이다.
#include <stdio.h>
#include <time.h>
int main() {
clock_t start, end;
start = clock();
// 측정 할 코드는 여기에 둔다.
end = clock();
printf("%f\n", (double)(end - start));
// µs(마이크로초)가 아닌 s(초) 단위로 알고 싶으면 아래와 같이 쓴다.
// printf("%f\n", (double)(end - start) / CLOCKS_PER_SEC);
return 0;
}
C++
위 C와 쓰는 예가 똑같다. C++ 이니까 <time.h> 보단 <ctime>을 include 하는 것이 바람직 할 것이다.
Java
System.currentTimeMillis()와 System.nanoTime()이 있으며 둘 다 long 타입을 반환한다. 아마 검색해보면 currentTimeMillis()를 더 많이 쓰는 것이 느껴질 것인데, 이유는 다음과 같다.
-
System.currentTimeMillis() 1970년 1월 1일부터 계산된 현재 시간을 리턴하는 함수이다.
-
System.nanoTime() JVM의 high-resolution 시간 값을 ns 단위로 리턴하는 함수이다.
nanoTime()은 같은 서버내에서 측정한다면 큰 문제가 되지 않으나, 다른 서버에서 성능 측정을 위해 쓴다면 수 초의 오차가 생긴다. currentTimeMillis()는 OS에서 시간을 가져오기 때문에, 서버들의 시간 동기화를 잘 맞춰준다면 초 단위의 오차를 없앨 수 있다.
아래 코드는 사용 예시이다.
public class Main {
public static void main(String[] args) {
long start = System.currentTimeMillis();
// 측정 할 코드는 여기에 둔다.
long end = System.currentTimeMillis();
System.out.println(end - start);
// ms(밀리초)가 아닌 s(초) 단위로 알고 싶으면 아래와 같이 쓴다.
// System.out.println((end - start) / 1000.0);
}
}
Python
아마 찾아보면 time과 timeit이 나올 것이다. 아래는 공식문서에서 볼 수 있는 두 라이브러리에 붙여져 있는 제목?이다. 코드 수행 시간을 측정하고 싶을때는 timeit을 쓰는 것이 맞는 것 같다.
time — Time access and conversions
timeit — Measure execution time of small code snippets
timeit.default_timer()는 s(초) 단위로 float 타입을 리턴한다.
아래 코드는 사용 예시이다.
import timeit
start = timeit.default_timer()
# 측정 할 코드는 여기에 둔다.
stop = timeit.default_timer()
# s(초) 단위로 나온다.
print(stop - start)
위 코드는 start 시각 기록 -> 코드를 실행 -> end 시각 기록 -> (end - start)를 계산의 흐름에 맞춰 쓴 것이고, timeit에서 제공하는 다양한 함수를 쓸 수도 있다.
또한 timeit을 쓰지 않고 터미널에서 아래와 같이 시간을 측정 할 수도 있다.
$ time python test.py
python test.py 0.05s user 0.06s system 0% cpu 17.453 total
JavaScript
크게 3가지 방법이 있다. Date를 이용한 측정은 브라우저 호환성 문제가 없어서 많이 쓰던 방식이다. 찾아보면 요즘은 console.time()을 많이 쓰는 듯 하다. performance.now()는 가장 높은 정확도의 timestamp를 얻을 수 있다.
예제 코드는 각 항목의 MDN문서 및 크롬에서의 측정 및 계산 문서를 참고하자.