如何以微秒的形式记录一个C语言函数所执行的时长

你可以使用`<time.h>`头文件中的`clock()`函数来记录函数的执行时长。下面是一个示例代码：

#include <stdio.h>
#include <time.h>

void yourFunction() {
    // 在这里编写你的函数逻辑
    // ...
}

int main() {
    clock_t start, end;
    double cpu_time_used;

    start = clock(); // 记录开始时间

    yourFunction(); // 调用你的函数

    end = clock(); // 记录结束时间

    cpu_time_used = ((double) (end - start)) / CLOCKS_PER_SEC; // 计算执行时长，以秒为单位

    printf("函数执行时长: %f 微秒\n", cpu_time_used * 1000000); // 输出执行时长，以微秒为单位

    return 0;
}

在上面的示例中，我们使用`clock()`函数记录了函数执行前后的时间，并利用`CLOCKS_PER_SEC`常量将其转换为秒。最后，通过乘以1000000，将时间单位转换为微秒，并打印出来。

相关问题

在单片机C语言编程中，如何利用`_nop_()`函数和循环结构来实现精确的微秒级延时？请提供具体的代码示例。

在单片机C语言编程中，实现微秒级延时是一个常见的需求，特别是当精确控制硬件操作时间间隔时。为了达到这一目的，我们可以利用`_nop_()`函数和精心设计的循环结构。

参考资源链接：[单片机C语言中nop函数与延时计算技巧](https://wenku.csdn.net/doc/7o5psfcjo5?spm=1055.2569.3001.10343)

首先，`_nop_()`函数是一个在Keil C51编译器中预定义的空操作函数，它在汇编层面对应于NOP指令，其执行时间大约是1个机器周期。在12MHz的单片机系统中，1个机器周期大约是1微秒。因此，调用一次`_nop_()`可以产生大约1微秒的延时。对于精确的微秒级延时，我们可以重复调用这个函数多次。

然而，对于需要更长时间延时的情况，使用多个`_nop_()`可能不够高效也不够精确。这时，我们可以利用循环语句来实现更长的延时。例如，使用无符号字符型变量，并在循环中使用递减操作，如下所示：

unsigned char i;
for(i = 250; i > 0; i--) {
    _nop_();
}

在这个例子中，我们使用了一个for循环，初始值设为250。假设每次循环（包括`_nop_()`和循环控制语句）消耗1微秒，那么这个循环将产生大约250微秒的延时。重要的是要注意，实际的循环时间可能会因编译器的不同优化级别而略有不同。

为了精确控制延时，我们还需要考虑指令的执行时间。例如，在某些编译器中，`for`循环的初始化和递减部分也占用一定的时间。因此，在精确要求较高的场合，可以通过实验调整循环次数，以获得最准确的延时效果。

更复杂的延时可以通过嵌套循环来实现，嵌套循环可以提供更大范围的延时调整，但同时也增加了延时计算的复杂性。

总之，在单片机C语言编程中，实现精确的微秒级延时需要综合运用`_nop_()`函数和循环结构，并且要注意编译器优化带来的影响。通过不断的实践和调整，可以达到理想的延时效果。如果你希望深入了解这些技术，并学习如何在不同的项目中灵活应用，那么推荐参考《单片机C语言中nop函数与延时计算技巧》这本书。它提供了丰富的示例和深入的讨论，帮助你掌握在单片机编程中实现精确延时的技巧。

参考资源链接：[单片机C语言中nop函数与延时计算技巧](https://wenku.csdn.net/doc/7o5psfcjo5?spm=1055.2569.3001.10343)

4. 给一个IO口和一个delay(int n)函数，该函数延迟n个单位时长，给IO=1，输出高电平，IO=0，输出低电平，请写一个函数实现输出下图中的波形

假设IO口为GPIO0，使用C语言编写输出波形的代码如下：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <wiringPi.h>

#define LED 0 // 定义GPIO0为LED输出口

void delay(int n){
    int i,j;
    for(i=0;i<n;i++){
        for(j=0;j<1000;j++){
            // 延时1us
        }
    }
}

int main()
{
    if(wiringPiSetup() == -1){ // 初始化wiringPi库
        printf("wiringPi setup failed!");
        return 1;
    }

    pinMode(LED, OUTPUT); // 将LED口设置为输出

    while(1){
        digitalWrite(LED, HIGH); // 输出高电平
        delay(1); // 延时1us
        digitalWrite(LED, LOW); // 输出低电平
        delay(19); // 延时19us
        digitalWrite(LED, HIGH);
        delay(1);
        digitalWrite(LED, LOW);
        delay(49);
        digitalWrite(LED, HIGH);
        delay(1);
        digitalWrite(LED, LOW);
        delay(79);
        digitalWrite(LED, HIGH);
        delay(1);
        digitalWrite(LED, LOW);
        delay(49);
        digitalWrite(LED, HIGH);
        delay(1);
        digitalWrite(LED, LOW);
        delay(19);
    }

    return 0;
}

上述代码中，使用了一个自定义的延时函数delay，延时n个单位时长，其中1个单位时长为1微秒（us）。根据波形的要求，先输出1us高电平，再输出19us低电平，然后再输出1us高电平，49us低电平，79us高电平，49us低电平，19us高电平，如此循环输出。

请注意，上述代码是在使用树莓派等支持wiringPi库的开发板上运行的。如果您正在使用其他平台，请使用相应的GPIO库并相应修改代码。同时，确保您正确连接了电路，以免损坏设备。