Linux程序设计：获取进程CPU时间详解

"《高级Linux程序设计》是关于Linux编程的书籍，由Mark Mitchell、Jeffrey Oldham和Alex Samuel合著。该书介绍了如何在Linux环境下进行程序开发，包括处理进程时间、系统调用等方面的知识。本文将重点讨论其中关于获取和理解进程CPU时间以及挂钟时间的内容。" 在Linux编程中，了解进程的执行时间和资源使用情况是至关重要的。代码8.5展示了一个简单的函数`print_cpu_time()`，用于输出当前进程的用户时间和系统时间。这两个时间指标分别代表了进程在用户模式和内核模式下消耗的CPU时间。 用户时间（User Time）指的是进程在用户空间执行代码所花费的时间，即进程执行应用程序代码的时间。而系统时间（System Time）则表示进程在内核空间执行代码所消耗的时间，比如执行系统调用或处理中断。在`print_cpu_time()`函数中，使用了`<sys/resource.h>`和`<sys/time.h>`头文件，并调用了`getrusage()`系统调用来获取这些信息。`getrusage()`函数接收两个参数，第一个参数指定要获取资源使用信息的类型，`RUSAGE_SELF`表示获取当前进程的信息；第二个参数是一个`struct rusage`类型的指针，用于存储返回的资源使用数据，其中包括`ru_utime`（用户时间）和`ru_stime`（系统时间），它们都是`struct timeval`类型，包含了秒和微秒两部分。 `struct timeval`结构体用于表示时间间隔，包含两个字段：`tv_sec`表示秒数，`tv_usec`表示微秒数。通过`getrusage()`函数获取的`ru_utime`和`ru_stime`成员，可以打印出进程的用户和系统时间，精确到微秒。 除了`getrusage()`，还有一个相关的系统调用`gettimeofday()`，用于获取当前系统的挂钟时间，也就是我们通常所说的实时时间。挂钟时间是从Unix纪元（1970年1月1日00:00:00 UTC）到现在流逝的总秒数和微秒数。`gettimeofday()`的参数是一个指向`struct timeval`的指针，用于存放返回的挂钟时间。这个调用不涉及进程的CPU时间，而是提供了一个系统级别的时间参考。 在Linux编程中，理解和利用这些时间信息对于优化程序性能、跟踪资源消耗以及调试问题都具有重要意义。通过`getrusage()`和`gettimeofday()`这两个系统调用，开发者可以更好地监控和分析程序的行为，从而提高代码的效率和质量。