Meça o tempo decorrido no Swift

Como podemos medir o tempo decorrido para executar uma função no Swift? Estou tentando exibir o tempo decorrido assim: "O tempo decorrido é 0,05 segundos". Vimos que em Java , podemos usar System.nanoTime (), existem métodos equivalentes disponíveis no Swift para fazer isso?

Por favor, dê uma olhada no programa de amostra:

func isPrime(var number:Int) ->Bool {
    var i = 0;
    for i=2; i<number; i++ {
        if(number % i == 0 && i != 0) {
            return false;
        }
    }
    return true;
}

var number = 5915587277;

if(isPrime(number)) {
    println("Prime number");
} else {
    println("NOT a prime number");
}

Aqui está uma função do Swift que escrevi para medir os problemas do Project Euler no Swift

A partir do Swift 3, agora existe uma versão do Grand Central Dispatch que é "swiftified". Portanto, a resposta correta provavelmente é usar a API DispatchTime .

Minha função seria algo como:

// Swift 3
func evaluateProblem(problemNumber: Int, problemBlock: () -> Int) -> Answer
{
    print("Evaluating problem \(problemNumber)")

    let start = DispatchTime.now() // <<<<<<<<<< Start time
    let myGuess = problemBlock()
    let end = DispatchTime.now()   // <<<<<<<<<<   end time

    let theAnswer = self.checkAnswer(answerNum: "\(problemNumber)", guess: myGuess)

    let nanoTime = end.uptimeNanoseconds - start.uptimeNanoseconds // <<<<< Difference in nano seconds (UInt64)
    let timeInterval = Double(nanoTime) / 1_000_000_000 // Technically could overflow for long running tests

    print("Time to evaluate problem \(problemNumber): \(timeInterval) seconds")
    return theAnswer
}

Resposta antiga

Para Swift 1 e 2, minha função usa NSDate:

// Swift 1
func evaluateProblem(problemNumber: Int, problemBlock: () -> Int) -> Answer
{
    println("Evaluating problem \(problemNumber)")

    let start = NSDate() // <<<<<<<<<< Start time
    let myGuess = problemBlock()
    let end = NSDate()   // <<<<<<<<<<   end time

    let theAnswer = self.checkAnswer(answerNum: "\(problemNumber)", guess: myGuess)

    let timeInterval: Double = end.timeIntervalSinceDate(start) // <<<<< Difference in seconds (double)

    println("Time to evaluate problem \(problemNumber): \(timeInterval) seconds")
    return theAnswer
}

_{Observe que o uso do NSdate para funções de temporização é desencorajado: " A hora do sistema pode diminuir devido à sincronização com referências de hora externas ou devido a uma alteração explícita do usuário no relógio. ".}

Esta é uma classe de timer prática, baseada em CoreFoundations CFAbsoluteTime:

import CoreFoundation

class ParkBenchTimer {

    let startTime:CFAbsoluteTime
    var endTime:CFAbsoluteTime?

    init() {
        startTime = CFAbsoluteTimeGetCurrent()
    }

    func stop() -> CFAbsoluteTime {
        endTime = CFAbsoluteTimeGetCurrent()

        return duration!
    }

    var duration:CFAbsoluteTime? {
        if let endTime = endTime {
            return endTime - startTime
        } else {
            return nil
        }
    }
}

Você pode usá-lo assim:

let timer = ParkBenchTimer()

// ... a long runnig task ...

println("The task took \(timer.stop()) seconds.")

Use clock, ProcessInfo.systemUptimeou DispatchTimepara simples tempo de arranque.

Até onde eu sei, existem pelo menos dez maneiras de medir o tempo decorrido:

Relógio monotônico baseado:

1. ProcessInfo.systemUptime.
2. mach_absolute_timecom mach_timebase_infocomo mencionado nesta resposta .
3. clock()no padrão POSIX .
4. times()no padrão POSIX . (Muito complicado, pois precisamos considerar o tempo do usuário versus o tempo do sistema, e os processos filhos estão envolvidos.)
5. DispatchTime (um invólucro em torno da API do horário do Mach), conforme mencionado por JeremyP na resposta aceita.
6. CACurrentMediaTime().

Relógio de parede baseado:

(nunca use esses para métricas: veja abaixo o porquê)

7. NSDate/ Datecomo mencionado por outros.
8. CFAbsoluteTime como mencionado por outros.
9. DispatchWallTime.
10. gettimeofday()no padrão POSIX .

As opções 1, 2 e 3 são elaboradas abaixo.

Opção 1: API de informações do processo no Foundation

do {
    let info = ProcessInfo.processInfo
    let begin = info.systemUptime
    // do something
    let diff = (info.systemUptime - begin)
}

onde diff:NSTimeIntervalé o tempo decorrido em segundos.

Opção 2: API Mach C

do {
    var info = mach_timebase_info(numer: 0, denom: 0)
    mach_timebase_info(&info)
    let begin = mach_absolute_time()
    // do something
    let diff = Double(mach_absolute_time() - begin) * Double(info.numer) / Double(info.denom)
}

onde diff:Doubleé o tempo decorrido em nanossegundos.

Opção 3: API do relógio POSIX

do {
    let begin = clock()
    // do something
    let diff = Double(clock() - begin) / Double(CLOCKS_PER_SEC)
}

onde diff:Doubleé o tempo decorrido em segundos.

Por que não o tempo do relógio de parede pelo tempo decorrido?

Na documentação de CFAbsoluteTimeGetCurrent:

Chamadas repetidas para esta função não garantem resultados crescentes monotonicamente.

O motivo é semelhante ao currentTimeMillisvs nanoTimeem Java :

Você não pode usar esse para o outro propósito. A razão é que o relógio do computador não é perfeito; sempre deriva e, ocasionalmente, precisa ser corrigido. Essa correção pode ocorrer manualmente ou, no caso da maioria das máquinas, existe um processo que executa e emite continuamente pequenas correções no relógio do sistema ("relógio de parede"). Estes tendem a acontecer frequentemente. Outra correção desse tipo ocorre sempre que há um salto de segundo.

Aqui CFAbsoluteTimefornece a hora do relógio de parede em vez da hora de inicialização. NSDateé a hora do relógio de parede também.

Swift 4 resposta mais curta:

let startingPoint = Date()
//  ... intensive task
print("\(startingPoint.timeIntervalSinceNow * -1) seconds elapsed")

Ele imprimirá algo como 1,02107906341553 segundos decorridos (o tempo do curso variará dependendo da tarefa, estou apenas mostrando isso para vocês verem o nível de precisão decimal para essa medição).

Espero que ajude alguém no Swift 4 a partir de agora!

Atualizar

Se você quiser ter uma maneira genérica de testar partes do código, sugiro o próximo snippet:

func measureTime(for closure: @autoclosure () -> Any) {
    let start = CFAbsoluteTimeGetCurrent()
    closure()
    let diff = CFAbsoluteTimeGetCurrent() - start
    print("Took \(diff) seconds")
}

*Usage*

measureTime(for: <insert method signature here>)

**Console log**
Took xx.xxxxx seconds

let start = NSDate()

for index in 1...10000 {
    // do nothing
}

let elapsed = start.timeIntervalSinceNow

// elapsed is a negative value.

Basta copiar e colar esta função. Escrito em rápido 5. Copiando JeremyP aqui.

func calculateTime(block : (() -> Void)) {
        let start = DispatchTime.now()
        block()
        let end = DispatchTime.now()
        let nanoTime = end.uptimeNanoseconds - start.uptimeNanoseconds
        let timeInterval = Double(nanoTime) / 1_000_000_000
        print("Time: \(timeInterval) seconds")
    }

Use-o como

calculateTime {
     exampleFunc()// function whose execution time to be calculated
}

Você pode criar uma timefunção para medir suas chamadas. Eu sou inspirado pela resposta de Klaas .

func time <A> (f: @autoclosure () -> A) -> (result:A, duration: String) {
    let startTime = CFAbsoluteTimeGetCurrent()
    let result = f()
    let endTime = CFAbsoluteTimeGetCurrent()
    return (result, "Elapsed time is \(endTime - startTime) seconds.")
}

Essa função permitiria que você a chamasse assim time (isPrime(7)), retornando uma tupla contendo o resultado e uma descrição de string do tempo decorrido.

Se você deseja apenas o tempo decorrido, pode fazer isso time (isPrime(7)).duration

Função auxiliar simples para medir o tempo de execução com fechamento.

func printExecutionTime(withTag tag: String, of closure: () -> ()) {
    let start = CACurrentMediaTime()
    closure()
    print("#\(tag) - execution took \(CACurrentMediaTime() - start) seconds")
}

Uso:

printExecutionTime(withTag: "Init") {
    // Do your work here
}

Resultado: #Init - execution took 1.00104497105349 seconds

você pode medir os nanossegundos como por exemplo:

let startDate: NSDate = NSDate()

// your long procedure

let endDate: NSDate = NSDate()
let dateComponents: NSDateComponents = NSCalendar(calendarIdentifier: NSCalendarIdentifierGregorian).components(NSCalendarUnit.CalendarUnitNanosecond, fromDate: startDate, toDate: endDate, options: NSCalendarOptions(0))
println("runtime is nanosecs : \(dateComponents.nanosecond)")

Eu uso isso:

public class Stopwatch {
    public init() { }
    private var start_: NSTimeInterval = 0.0;
    private var end_: NSTimeInterval = 0.0;

    public func start() {
        start_ = NSDate().timeIntervalSince1970;
    }

    public func stop() {
        end_ = NSDate().timeIntervalSince1970;
    }

    public func durationSeconds() -> NSTimeInterval {
        return end_ - start_;
    }
}

Não sei se é mais ou menos preciso do que publicado anteriormente. Mas os segundos têm muitas casas decimais e parecem capturar pequenas alterações de código em algoritmos como o QuickSort usando swap () vs. implementando o próprio swap etc.

Lembre-se de aumentar suas otimizações de construção ao testar o desempenho:

Aqui está a minha tentativa de resposta mais simples:

let startTime = Date().timeIntervalSince1970  // 1512538946.5705 seconds

// time passes (about 10 seconds)

let endTime = Date().timeIntervalSince1970    // 1512538956.57195 seconds
let elapsedTime = endTime - startTime         // 10.0014500617981 seconds

Notas

• startTimee endTimesão do tipo TimeInterval, que é apenas um typealiaspara Double, por isso é fácil convertê-lo para um Intou o que for. O tempo é medido em segundos com precisão abaixo de milissegundos.
• Consulte também DateInterval, que inclui um horário real de início e término.
• O uso do tempo desde 1970 é semelhante aos registros de data e hora do Java .

Eu emprestei a ideia do Klaas para criar uma estrutura leve para medir o tempo de execução e o intervalo:

Uso do código:

var timer = RunningTimer.init()
// Code to be timed
print("Running: \(timer) ") // Gives time interval
// Second code to be timed
print("Running: \(timer) ") // Gives final time

A função de parada não precisa ser chamada, pois a função de impressão fornecerá o tempo decorrido. Pode ser chamado repetidamente para que o tempo termine. Mas, para parar o cronômetro em um determinado momento do uso do código, timer.stop()ele também pode ser usado para retornar o tempo em segundos: let seconds = timer.stop() Depois que o cronômetro é parado, o cronômetro de intervalo não será, portanto print("Running: \(timer) "), o tempo correto será dado, mesmo depois de algumas linhas de código.

A seguir está o código para o RunningTimer. Foi testado para o Swift 2.1:

import CoreFoundation
// Usage:    var timer = RunningTimer.init()
// Start:    timer.start() to restart the timer
// Stop:     timer.stop() returns the time and stops the timer
// Duration: timer.duration returns the time
// May also be used with print(" \(timer) ")

struct RunningTimer: CustomStringConvertible {
    var begin:CFAbsoluteTime
    var end:CFAbsoluteTime

    init() {
        begin = CFAbsoluteTimeGetCurrent()
        end = 0
    }
    mutating func start() {
        begin = CFAbsoluteTimeGetCurrent()
        end = 0
    }
    mutating func stop() -> Double {
        if (end == 0) { end = CFAbsoluteTimeGetCurrent() }
        return Double(end - begin)
    }
    var duration:CFAbsoluteTime {
        get {
            if (end == 0) { return CFAbsoluteTimeGetCurrent() - begin } 
            else { return end - begin }
        }
    }
    var description:String {
    let time = duration
    if (time > 100) {return " \(time/60) min"}
    else if (time < 1e-6) {return " \(time*1e9) ns"}
    else if (time < 1e-3) {return " \(time*1e6) µs"}
    else if (time < 1) {return " \(time*1000) ms"}
    else {return " \(time) s"}
    }
}

Embrulhe em um bloco de conclusão para facilitar o uso.

public class func secElapsed(completion: () -> Void) {
    let startDate: NSDate = NSDate()
    completion()
    let endDate: NSDate = NSDate()
    let timeInterval: Double = endDate.timeIntervalSinceDate(startDate)
    println("seconds: \(timeInterval)")
}

Este é o trecho que eu criei e parece funcionar para mim no meu Macbook com Swift 4.

Nunca testei em outros sistemas, mas achei que vale a pena compartilhar de qualquer maneira.

typealias MonotonicTS = UInt64
let monotonic_now: () -> MonotonicTS = mach_absolute_time

let time_numer: UInt64
let time_denom: UInt64
do {
    var time_info = mach_timebase_info(numer: 0, denom: 0)
    mach_timebase_info(&time_info)
    time_numer = UInt64(time_info.numer)
    time_denom = UInt64(time_info.denom)
}

// returns time interval in seconds
func monotonic_diff(from: MonotonicTS, to: MonotonicTS) -> TimeInterval {
    let diff = (to - from)
    let nanos = Double(diff * time_numer / time_denom)
    return nanos / 1_000_000_000
}

func seconds_elapsed(since: MonotonicTS) -> TimeInterval {
    return monotonic_diff(from: since, to:monotonic_now())
}

Aqui está um exemplo de como usá-lo:

let t1 = monotonic_now()
// .. some code to run ..
let elapsed = seconds_elapsed(since: t1)
print("Time elapsed: \(elapsed*1000)ms")

Outra maneira é fazê-lo de forma mais explícita:

let t1 = monotonic_now()
// .. some code to run ..
let t2 = monotonic_now()
let elapsed = monotonic_diff(from: t1, to: t2)
print("Time elapsed: \(elapsed*1000)ms")

Foi assim que eu escrevi.

 func measure<T>(task: () -> T) -> Double {
        let startTime = CFAbsoluteTimeGetCurrent()
        task()
        let endTime = CFAbsoluteTimeGetCurrent()
        let result = endTime - startTime
        return result
    }

Para medir um algoritmo, use -o assim.

let time = measure {
    var array = [2,4,5,2,5,7,3,123,213,12]
    array.sorted()
}

print("Block is running \(time) seconds.")

Classe Swift3 estática para sincronização básica das funções. Ele acompanhará cada timer por nome. Chame assim no ponto em que deseja começar a medir:

Stopwatch.start(name: "PhotoCapture")

Ligue para capturar e imprimir o tempo decorrido:

Stopwatch.timeElapsed(name: "PhotoCapture")

Esta é a saída: *** PhotoCapture decorrido ms: 1402.415125 Existe um parâmetro "useNanos" se você deseja usar nanos. Por favor, sinta-se livre para mudar conforme necessário.

   class Stopwatch: NSObject {

  private static var watches = [String:TimeInterval]()

  private static func intervalFromMachTime(time: TimeInterval, useNanos: Bool) -> TimeInterval {
     var info = mach_timebase_info()
     guard mach_timebase_info(&info) == KERN_SUCCESS else { return -1 }
     let currentTime = mach_absolute_time()
     let nanos = currentTime * UInt64(info.numer) / UInt64(info.denom)
     if useNanos {
        return (TimeInterval(nanos) - time)
     }
     else {
        return (TimeInterval(nanos) - time) / TimeInterval(NSEC_PER_MSEC)
     }
  }

  static func start(name: String) {
     var info = mach_timebase_info()
     guard mach_timebase_info(&info) == KERN_SUCCESS else { return }
     let currentTime = mach_absolute_time()
     let nanos = currentTime * UInt64(info.numer) / UInt64(info.denom)
     watches[name] = TimeInterval(nanos)
  }

  static func timeElapsed(name: String) {
     return timeElapsed(name: name, useNanos: false)
  }

  static func timeElapsed(name: String, useNanos: Bool) {
     if let start = watches[name] {
        let unit = useNanos ? "nanos" : "ms"
        print("*** \(name) elapsed \(unit): \(intervalFromMachTime(time: start, useNanos: useNanos))")
     }
  }

}

Baseado na resposta de Franklin Yu e nos comentários de Coeur

Detalhes

• Xcode 10.1 (10B61)
• Swift 4.2

Solução 1

a medida(_:)

Solução 2

import Foundation

class Measurer<T: Numeric> {

    private let startClosure: ()->(T)
    private let endClosure: (_ beginningTime: T)->(T)

    init (startClosure: @escaping ()->(T), endClosure: @escaping (_ beginningTime: T)->(T)) {
        self.startClosure = startClosure
        self.endClosure = endClosure
    }

    init (getCurrentTimeClosure: @escaping ()->(T)) {
        startClosure = getCurrentTimeClosure
        endClosure = { beginningTime in
            return getCurrentTimeClosure() - beginningTime
        }
    }

    func measure(closure: ()->()) -> T {
        let value = startClosure()
        closure()
        return endClosure(value)
    }
}

Uso da solução 2

// Sample with ProcessInfo class

m = Measurer { ProcessInfo.processInfo.systemUptime }
time = m.measure {
    _ = (1...1000).map{_ in Int(arc4random()%100)}
}
print("ProcessInfo: \(time)")

// Sample with Posix clock API

m = Measurer(startClosure: {Double(clock())}) { (Double(clock()) - $0 ) / Double(CLOCKS_PER_SEC) }
time = m.measure {
    _ = (1...1000).map{_ in Int(arc4random()%100)}
}
print("POSIX: \(time)")