Linux下time命令

linux下time命令可以获取到一个程序的执行时间，包括程序的实际运行时间(real time)，以及程序运行在用户态的时间(user time)和内核态的时间(sys time)。

它的使用方法和前面讲过的strace类似，在待执行的命令前加上time即可。

来看一个例子程序test.c

#include <stdio.h>
int main()
{
FILE *fp = fopen("/tmp/testfile","w");
int i=0;
for(i=0;i<3;++i)
{
fprintf(fp,"%d\n",i);
}
fclose(fp);
return 0;
}

编译后用time命令来统计它的执行时间：

[leconte@localhost test]$ time ./test
real    0m0.020s
user    0m0.000s
sys     0m0.018s

结果表明，程序实际运行时间0.020s，用户态运行时间接近0s，内核态运行时间0.018s。这是因为我们主要操作是使用文件相关的系统调用，程序大部分时间工作在内核态。

需要注意的是，real并不等于user+sys的总和。real代表的是程序从开始到结束的全部时间，即使程序不占CPU也统计时间。而user+sys是程序占用CPU的总时间，因此real总是大于或者等于user+sys的。

例如我在上述程序中加上sleep(1)：

for(i=0;i<3;++i)
{
sleep(1);
fprintf(fp,"%d\n",i);
}

用time统计结果如下：

[leconte@localhost test]$ time ./test
real    0m3.025s
user    0m0.000s
sys     0m0.019s

由于执行了三次 sleep(1)，real的时间比刚才多了3s，这3s内程序并没有占用CPU，因此user+sys并没有变化

【命令】time — 执行命令并计时

【格式】time [-p] command [arguments...]

【说明】

执行命令行"command [arguments...]"，命令行执行结束时在标准输出中打印执行该命令行的时间统计结果，其统计结果包含以下数据：

1)实际时间(real time): 从command命令行开始执行到运行终止的消逝时间；

2)用户CPU时间(user CPU time): 命令执行完成花费的用户CPU时间，即命令在用户态中执行时间总和；

3)系统CPU时间(system CPU time): 命令执行完成花费的系统CPU时间，即命令在核心态中执行时间总和。

其中，用户CPU时间和系统CPU时间之和为CPU时间，即命令占用CPU执行的时间总和。实际时间要大于CPU时间，因为Linux是多任务操作系统，往往在执行一条命令时，系统还要处理其它任务。

另一个需要注意的问题是即使每次执行相同命令，但所花费的时间也是不一样，其花费时间是与系统运行相关的。

例1：

1. # time date
            2. Sun Mar 26 22:45:34 GMT-8 2006
            3.
            4. real    0m0.136s
            5. user    0m0.010s
            6. sys     0m0.070s
            7. #

在例1中，执行命令"time date"(见第1行)。系统先执行命令"date"，第2行为命令"date"的执行结果。第3-6行为执行命令"date"的时间统计结果，其中第4行"real"为实际时间，第5行"user"为用户CPU时间，第6行"sys"为系统CPU时间。以上三种时间的显示格式均为MMmNN[.FFF]s。

在例1中，CPU时间 = 用户CPU时间 + 系统CPU时间 = 0m0.010s + 0m0.070s = 0m0.080s，实际时间大于CPU时间，说明在date命令运行的同时，还有其它任务在运行。

【参数说明】

-p 以POSIX缺省的时间格式打印时间统计结果，单位为秒。详细的输出格式见例2。

例2：

1. # time -p date
            2. Wed Mar 27 00:33:11 GMT-8 2006
            3. real 0.11
            4. user 0.00
            5. sys 0.02
            6. #

在例2中，同样执行命令"time date"(见第1行)。系统先执行命令 "date"，第2行为该命令的执行结果。第3-5行为执行命令"date"的时间统计结果。注意本例的时间格式与例1中的时间格式差别，使用-p 参数后的时间显示格式为NN.FF，其单位为秒。

【相关环境变量说明】

TIMEFORMAT 自定义输出的时间格式。

我们也可以通过环境变量TIMEFORMAT来自定义输出的时间格式[1]。格式中使用和标准C中的函数printf一致的转义符，以及使用以下的转义序列来指定输出的时间格式：

%[prec][l][RUS]

其中，选项prec为指定时间精度，即小数点后面的位数；选项l表示使用分秒(具体格式为：MMmNN[.FFF]s)的格式；最后一个字符表示时间的类型，其中R表示实际时间，U表示用户CPU时间，S表示系统CPU 时间，它们的单位均为秒。

time命令缺省输出的时间格式同 TIMEFORMAT=$'/nreal/t%3lR/nuser/t%3lU/nsys/t%3lS'。

使用-p参数的time命令输出的时间格式同 TIMEFORMAT=$'real %2R/nuser %2U/nsys %2S'。

例3：

1. # export TIMEFORMAT=$'real %2R/nuser %2U/nsys %2S'
            2. # time date
            3. Wed Mar 27 00:52:03 GMT-8 2006
            4. real 0.04
            5. user 0.00
            6. sys 0.01
            7. #

比较例2和例3显示结果，很容易发现例3虽然没有使用参数-p，但其输出的结果和例2一模一样。

当然，我们也可以修改为任何自己喜欢的时间格式。

例4：

1. # export TIMEFORMAT=$'/nHello, ThinkerABC!/nreal time :       %lR/nuser CUP time :   %lU/nsystem CPU time : %lS'
            2. # time date
            3. Wed Mar 27 01:09:26 GMT-8 2006
            4.
            5. Hello, ThinkerABC!
            6. real time :       0m0.016s
            7. user CUP time :   0m0.006s
            8. system CPU time : 0m0.008s
            9. #

例4的第4-8行正是我们自定义的输出格式。

从以上介绍了三种指定时间格式的方法，即缺省的时间格式、使用参数-p的POSIX缺省的时间格式和设定环境变量TIMEFORMAT自定义的时间格式，Linux系统使用的先后顺序如下：

1.参数-p的POSIX缺省时间格式；

2.环境变量TIMEFORMAT自定义的时间格式；

3.缺省的时间格式。

【退出状态说明】

如果能执行command命令，则返回该命令的退出状态，否则返回如下的退出状态值：

127 命令未找到

126 命令找到，但不能执行

1-125 其它错误

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