2019-10-21

Python 使用 monotonic 計算程式執行時間

本篇要介紹 python 如何使用 time.monotonic() 來測量準確的程式執行時間，monotonic 是一個單調時鐘，它回傳一個不會倒退的時間，是不會受到系統時間同步更新影響。

time.time() 是查看系統時鐘，因為使用者或系統服務可以更改系統時鐘，以至於在多台電腦之間同步時鐘，所以重複呼叫 time.time() 可能會生成前後轉換的數值。

例如，現在取得開始時間，之後取得結束時間時，剛好在這段期間電腦時鐘與網路時鐘同步，就會產生量測時間的不準確情形。

當使用 time.time() 測量持續時間進行計算時，可能導致量測不準確情形，這時可以使用 time.monotonic() 來避免這些情況，因為 time.monotonic() 它總是回傳前進的值。我自己是把它理解成開機時間到現在的時間。

使用範例

以下的範例簡單示範取得開始時間t1，之後取得結束時間t2，之後兩個時間相減再印出來。

#!/usr/bin/env python3
# -*- coding: utf-8 -*-
import time

t1 = time.monotonic()
time.sleep(0.1)
t2 = time.monotonic()
print('time elapsed: ' + str(round(t2-t1, 2)) + ' seconds')
print('time elapsed: ' + str(t2-t1) + ' seconds')

輸出：

1 2	time elapsed: 0.1 seconds time elapsed: 0.10013350704684854 seconds

說明

Python 的 time.monotonic() 回傳的數值是浮點數，時間單位是秒。
另外還可以使用 time.monotonic_ns()，它回傳的是 nanoseconds 奈秒的 int 整數。
詳細可以參考 https://docs.python.org/3/library/time.html#time.monotonic