shell输出毫秒_Linux shell获取时间和时间间隔(ms级别)

说明：在进行一些性能测试的时候，有时候我们希望能计算一个程序运行的时间，有时候可能会自己写一个shell脚本方便进行一些性能测试的控制(比如希望能运行N次取平均值等)，总之，这其中有一个需求可能就是获取一个时间戳或时间差。1. Linux shell获取时间的相关命令time命令：获取一个程序的执行时间，可以获取到实际运行时间以及程序在用户态和内核态分别的时间，大部分的性能测试，可能只需要关注实际

白街山人

3796人浏览 · 2020-12-24 06:16:37

白街山人 · 2020-12-24 06:16:37 发布

说明：在进行一些性能测试的时候，有时候我们希望能计算一个程序运行的时间，有时候可能会自己写一个shell脚本方便进行一些性能测试的控制(比如希望能运行N次取平均值等)，总之，这其中有一个需求可能就是获取一个时间戳或时间差。

1. Linux shell获取时间的相关命令

time命令：获取一个程序的执行时间，可以获取到实际运行时间以及程序在用户态和内核态分别的时间，大部分的性能测试，可能只需要关注实际时间。

time命令的使用就很简单了，在原有的要运行的程序(可执行文件、脚本等任何可执行程序)之前加上time即可。

问题一：time命令的常用选项

使用time，常用的选项是：-f和-p。其中-f后面指定一个格式串，控制time的输出的格式，默认的time输出是real、user、sys三行以xmxxx.xxxs的格式输出，通过-f可以控制。

-p选项也是格式，表示使用posix标准的格式，主要的区别是显示的时间都是以s为单位的，具体关于格式的问题参考man time的帮助内容就知道了。

PS：-f选项没法工作？弄不清楚为何-f和-o等选项都无法工作，知道的请补充。(-p是工作的)

另一种控制格式的方法是设置TIMEFORMAT环境变量，具体参考man time可以知道这些格式控制符分别表示什么。举例如下：

#time pwd

/home/sgeng2

real 0m0.000s

user 0m0.000s

sys 0m0.000s

#export TIMEFORMAT="real time %E, user time %U,sys time %S"

#time pwd

/home/sgeng2

real time 0.000, user time 0.000,sys time 0.000

#time -p pwd

/home/sgeng2

real 0.00

user 0.00

sys 0.00

#time pwd

/home/sgeng2

real0m0.000s

user0m0.000s

sys0m0.000s

#export TIMEFORMAT="real time %E, user time %U,sys time %S"

#time pwd

/home/sgeng2

real time 0.000, user time 0.000,sys time 0.000

#time -p pwd

/home/sgeng2

real 0.00

user 0.00

sys 0.00

PS：很奇怪，感觉time的有些格式和上面的选项一样，好像不完全工作，总之，关系不大，格式并不重要，一般使用-p以秒作为单位就足够了。

问题二：time命令的输出的问题

上面已经说到，好像-o选项并不工作，那么，我们就只能自己想办法了。有时候写脚本，就希望把time的结果输出到文件中，然后可能会根据time的输出进行一些处理，比如提取出real时间等。显然，大家能想到的是重定向了，至于重定向的使用这里显然不准备讨论(太复杂)，只是提示一点：time命令的输出结果是输出到stderr的，不是stdout，所以进行重定向的时候要注意了。看懂下面的例子基本就能理解了：

#time pwd

/home/sgeng2

real 0m0.000s

user 0m0.000s

sys 0m0.000s

#time pwd > out.txt

real 0m0.000s

user 0m0.000s

sys 0m0.000s

#cat out.txt

/home/sgeng2

#time pwd 2> out.txt

/home/sgeng2

real 0m0.000s

user 0m0.000s

sys 0m0.000s

#cat out.txt

#(time pwd) 2> out.txt

/home/sgeng2

#cat out.txt

real 0m0.000s

user 0m0.000s

sys 0m0.000s

#(time pwd) >& out.txt

#cat out.txt

/home/sgeng2

real 0m0.000s

user 0m0.000s

sys 0m0.000s

#time pwd

/home/sgeng2

real0m0.000s

user0m0.000s

sys0m0.000s

#time pwd > out.txt

real0m0.000s

user0m0.000s

sys0m0.000s

#cat out.txt

/home/sgeng2

#time pwd 2> out.txt

/home/sgeng2

real0m0.000s

user0m0.000s

sys0m0.000s

#cat out.txt

#(time pwd) 2> out.txt

/home/sgeng2

#cat out.txt

real0m0.000s

user0m0.000s

sys0m0.000s

#(time pwd) >& out.txt

#cat out.txt

/home/sgeng2

real0m0.000s

user0m0.000s

sys0m0.000s

PS：这里更多的是涉及到的和重定向相关的内容，所以不会详细分析每一个例子。说明的是注意time pwd 2> out.txt和(time pwd) 2> out.txt的区别，前面一个的含义是把pwd的结果stderr重定向到out.txt，相当于"time (pwd 2> out.txt)"的结果。

date命令：

这里只说明一下几个常见的问题：

问题一：date的%s和%N

date中有很多控制格式的，其中%s是获取当前时间距离1970-01-01 00:00:00 UTC的时间差。date的其它很多格式控制都是控制当前时间的输出格式而已，比如只输出时分秒，只输出年月日等等，其中%N也是这一类，%N输出的是当前时间的纳秒部分，由于date并没有毫秒等级别的输出，所以在秒以下的内容都属于纳秒部分。所以从这个角度说，date是可以很精确的，可以达到纳秒级别。

问题二：获取一个时间戳

有时候会使用时间戳，或者随机数，UUID这样的东西，百度一下也有相关文章(比如搜索”shell date随机数“等)。一般来说，可以用%s和%N组合的方式就没问题，同一秒内，两次运行%N肯定不会一样，所以%s和%N组合能得到一个唯一数。

#date +%s.%N

1337435374.969263560

#date +%s+%N

1337435377+310281496

#date +%s_%N

1337435381_209334510

#date +%s_%N

1337435383_169263078

#date +%s_%N

1337435383_830009679

#date +%s.%N

1337435374.969263560

#date +%s+%N

1337435377+310281496

#date +%s_%N

1337435381_209334510

#date +%s_%N

1337435383_169263078

#date +%s_%N

1337435383_830009679

PS：有时候可能希望用一个”唯一“的东西来对文件命名等，就可以加上时间戳了。

2. Linux shell获取时间差(使用date命令)

至于使用time命令，其本身就是获取一个时间差，但是显然，time只适用于一些简单的情况，因为后面的参数是可以执行的内容，有时候可能需要执行多条命令，用time就比较麻烦。

(1) 秒为单位

date获取的是”当前时间“，显然，两次运行date就可以得到一个时间差，理论上，可以使用很多格式来表示date的输出，从而计算时间差，但是，显然，最直接的方式就是使用%s了，这样直接就可以计算出一个时间差，不需要那么复杂的shell字符串处理了。如下：

#start=$(date +%s) && sleep 2 && end=$(date +%s) && echo $(( $end - $start ))

#start=$(date +%s) && sleep 3 && end=$(date +%s) && echo $(( $end - $start ))

#start=$(date +%s) && sleep 2 && end=$(date +%s) && echo $(( $end - $start ))

#start=$(date +%s) && sleep 3 && end=$(date +%s) && echo $(( $end - $start ))

当然，这里是在terminal中测试的，所以用&&连续执行这些命令，对于脚本，一行一行的写就很好了。。。。

start=$(date +%s)

...what to do for timing...

end=$(date +%s)

time=$(( $end - $start ))

echo $time

start=$(date +%s)

...what to do for timing...

end=$(date +%s)

time=$(( $end - $start ))

echo $time

(2) ms为单位

更多的性能测试等场合获取时间差，有可能希望精确到ms。事实上，使用date是可以达到ms的。直接上代码吧。

#! /bin/bash

#filename: test.sh

# arg1=start, arg2=end, format: %s.%N

function getTiming() {

start=$1

end=$2

start_s=$(echo $start | cut -d '.' -f 1)

start_ns=$(echo $start | cut -d '.' -f 2)

end_s=$(echo $end | cut -d '.' -f 1)

end_ns=$(echo $end | cut -d '.' -f 2)

# for debug..

# echo $start

# echo $end

time=$(( ( 10#$end_s - 10#$start_s ) * 1000 + ( 10#$end_ns / 1000000 - 10#$start_ns / 1000000 ) ))

echo "$time ms"

}

echo "This is only a test to get a ms level time duration..."

start=$(date +%s.%N)

ls >& /dev/null # hey, be quite, do not output to console....

end=$(date +%s.%N)

getTiming $start $end

#! /bin/bash

#filename: test.sh

# arg1=start, arg2=end, format: %s.%N

function getTiming() {

start=$1

end=$2

start_s=$(echo $start | cut -d '.' -f 1)

start_ns=$(echo $start | cut -d '.' -f 2)

end_s=$(echo $end | cut -d '.' -f 1)

end_ns=$(echo $end | cut -d '.' -f 2)

# for debug..

# echo $start

# echo $end

time=$(( ( 10#$end_s - 10#$start_s ) * 1000 + ( 10#$end_ns / 1000000 - 10#$start_ns / 1000000 ) ))

echo "$time ms"

}

echo "This is only a test to get a ms level time duration..."

start=$(date +%s.%N)

ls >& /dev/null # hey, be quite, do not output to console....

end=$(date +%s.%N)

getTiming $start $end

PS：这个代码是一个简单的测试，可以获取到ls命令执行的时间，相信其执行时间已经够短了，如果你需要获取的时间差在ms以下，相信你不会使用shell了，嘿嘿，自然要靠C去弄了。

结果如下：

#./test.sh