C++でコードスニペットの実行時間を計測する方法をわかりやすく解説

C++では、chronoヘッダーが提供する機能を使うことで、コードスニペットの実行時間を簡単に計測できます。基本的な構文は以下のとおりです。

auto start = high_resolution_clock::now(); // 計測開始時刻
// 計測したいコードスニペット
auto stop = high_resolution_clock::now(); // 計測終了時刻
auto duration = duration_cast<microseconds>(stop - start); // 経過時間

chronoヘッダーとは

high_resolution_clockクラスは、<chrono>ヘッダーファイル内で定義されています。このクラスのnow()関数は、呼び出された時点の時刻に対応する値を返します。つまり、処理の前後で時刻を取得し、その差分を取ることで実行時間を求められます。

まず、時間計測に必要なヘッダーを読み込みます。

#include <chrono>
using namespace std::chrono;

サンプルプログラム

以下は、関数の実行時間を計測する具体的な例です。

#include <iostream>
#include <chrono>
using namespace std::chrono;
using namespace std;
int sum(int x, int y) {
    int s = x + y;
    cout << "The sum of numbers : " << s;
}
int main() {
    auto start = high_resolution_clock::now();
    sum(28, 8);
    auto stop = high_resolution_clock::now();
    auto duration = duration_cast<microseconds>(stop - start);
    cout << "\nTime taken by function : "<< duration.count() << " microseconds";
    return 0;
}

実行結果

The sum of numbers : 36
Time taken by function : 42 microseconds

プログラムの解説

上記のプログラムでは、2つの数値の合計を計算するためにsum()関数を定義しています。

int sum(int x, int y) {
    int s = x + y;
    cout << "The sum of numbers : " << s;
}

main()関数の中では、chronoライブラリが提供する定義済みの関数やクラスを利用して、sum()関数の処理にかかった時間を記録しています。流れは以下のとおりです。

1. high_resolution_clock::now()で処理開始前の時刻を取得します。
2. 計測対象であるsum(28, 8)を実行します。
3. 再びnow()を呼び出し、処理完了後の時刻を取得します。
4. duration_cast<microseconds>で2つの時刻の差をマイクロ秒単位に変換します。

auto start = high_resolution_clock::now();
sum(28, 8);
auto stop = high_resolution_clock::now();
auto duration = duration_cast<microseconds>(stop - start);

最後に、duration.count()を呼び出すことで、計測された経過時間を数値として出力できます。なお、単位はmicroseconds（マイクロ秒）のほか、milliseconds（ミリ秒）やseconds（秒）などにも変更可能です。用途に応じて適切な単位を選択するとよいでしょう。