如何使用time命令计时命令执行

介绍

有时您会想知道执行命令或脚本需要多长时间。 您可以跟踪开始和结束时间并计算差异以获得持续时间。 你甚至可以抓住你值得信赖的秒表应用程序并以这种方式跟踪事物。 或者，您可以利用 time 命令为自己省去所有麻烦。

命令行充满了一堆小型的、单一用途的实用程序，可以帮助消除您自己编写任何额外代码的需要。 time 命令就是这样一种命令。 time 命令与提供系统日期和时间的 date 命令没有任何关系。 相反，它会计算程序或脚本的执行时间，并告诉您它花费了多长时间。

在本教程中，您将使用 time 命令并探索其输出。

本教程中的示例（除非另有说明）将使用 Linux 上 Bash shell 中内置的 time。

启动交互式终端！

第 1 步 — 定时命令执行

要计时命令的执行持续时间，请在命令前加上 time。

但是，如何执行 time 取决于您的操作系统。 time 既作为某些 shell 的内置命令存在，例如 bash 和 zsh，也作为独立命令存在，称为 GNU [X142X ]，它的参数与 shell 中内置的 time 不同。

使用以下命令查看 time 如何在您的系统上工作：

type -a time

您将看到如下输出：

Outputtime is a shell keyword
time is /usr/bin/time

在这种情况下，有一个名为 time 的内置 shell 命令，以及安装在 /usr/bin/time 的 time 版本。

如果你想使用 time 的 GNU 版本，你可以在它前面加上一个反斜杠：

\time

如果你不这样做，你的 shell 将使用它的内置版本。

注意： fish shell 不提供自己的 time 实现。 如果您碰巧在使用 fish，则需要确保已安装 GNU time 命令。

尽管 GNU 版本具有更高级的格式化选项，但这两种方法都具有相同的目的。

让我们通过在文件系统的根 / 上使用 tree 命令来探索计时程序的执行，该命令将列出所有文件和目录的可视化树。

tree 命令并不总是默认安装在许多系统上，但您可以使用 apt 在 Ubuntu 和 Debian 系统上安装它：

sudo apt install tree

在 macOS 上，您可以使用 Homebrew 安装 tree：

brew install tree

现在已经安装了 tree 命令，可以用它来查看系统上的所有文件，但是在它前面加上 time 以查看需要多长时间：

time tree /

您将看到文件信息滚动。 最终，它会停止并向您展示所花费的时间：

Output# The output of tree will scroll by here.

166590 directories, 1568127 files
tree /  12.24s user 10.37s system 66% cpu 33.827 total

请注意，您执行的命令 tree / 也由 time 命令回显。 输出显示了一些信息，但现在，关注 total 和前面的数字：

Outputtree /  12.24s user 10.37s system 66% cpu 33.827 total

这就是命令执行所需的时间（以秒为单位）。

如果您碰巧用 CTRL+C 取消命令，time 命令也可以工作。 如果您再次运行 time tree / 并快速点击 CTRL+C，tree 命令将停止滚动，您将看到 time 结果在您停止命令之前执行命令的时间。

第 2 步 — 了解资源使用情况

除了总持续时间之外，time 的输出还包括三个值。

Outputtree /  12.24s user 10.37s system 66% cpu 33.827 total

第一个是命令在用户模式下花费的总时间（以 CPU 秒为单位）。 这就是后面带有 user 的值。

下一个，以 system 为后缀，是命令在系统或内核模式中花费的时间量（同样，以 CPU 秒为单位）。

最后是分配给命令的CPU百分比，后缀为cpu。

user 和 system 时间的区别在于 CPU 使用率是按访问级别细分的。 当代码在用户模式下执行时，它不能直接访问硬件或引用内存，必须依赖系统的 API 进行委托。 这是大多数代码在您的系统上运行的方式，并且由于其隔离性，崩溃总是可以恢复的。

另一方面，内核模式是指正在执行的代码可以不受限制地访问系统硬件。 这种模式几乎是为操作系统最受信任的功能保留的。 由于具有完全访问权限，当内核模式下发生崩溃时，它们会严重崩溃并倾向于使系统崩溃。

结论

在本教程中，您探索了如何使用 time 命令来查看命令和脚本运行所需的时间，以及该时间的去向。 您的 shell 的 time 命令可让您快速访问计时命令的执行持续时间，而无需任何额外的脚本。