C++での連続実行時の平均処理時間の測定について

Question

前提・実現したいこと

現在私が利用しているコードは乱数に依存するので実行時間にばらつきがあるので，プログラムを5回，10回，ｎ回と実行したときの平均処理時間や処理時間の標準偏差を求めたいです．

chronoを使ったコード実行時間算出機能を使っているのですが，実行するごとに処理時間のメモを取って一定回数実行後に手動で計算しているのは何とも手間がかかるので，プログラム内で一括で連続実行して計算まで終わらせることができないものかと考えています．

例えば以下のようなプログラムがあったとして，ｎ回測定して平均と分散(又は標準偏差)を出力する方法はございますでしょうか？

厳密に言えばヘッダーをincludeする時間とかmain関数を起動する時間とかその他複雑なのがあるのかもしれませんが，そういうのがあったとしても特に無視してあくまでmain関数の内部の処理だけを繰り返していただければ結構です．

．

現在使っているコードを公開できないので以下は今回の質問のために書いたサンプルコードですが，内容としては「0から1の範囲でメルセンヌツイスター法で乱数を生成して1以上になるまで0.0000000001を足してやろう」みたいな感じです．
これなら連続測定でそれなりに処理時間に差が出るんじゃないかと思います．

もしうまい方法がございましたらこれにどう付け足していけばいいか教えてください．

該当のソースコード

#include <random>
#include <iostream>
#include <chrono>
using namespace std;


uint64_t get_rand() {
	static std::mt19937_64 mt64(0);
	return mt64();
}
uint64_t get_rand_range(uint64_t min_val, uint64_t max_val) {
	static std::mt19937_64 mt64(0);
	std::uniform_int_distribution<uint64_t> get_rand_uni_int(min_val, max_val);
	return get_rand_uni_int(mt64);
}
std::uniform_real_distribution<double> get_rand_uni_real(0.0, 1.0);

int main(int argc, char *argv[]){

random_device seed_gen;
	mt19937_64 engine(seed_gen());

double a=get_rand_uni_real(engine);

while(a<1){
a+=0.0000000001;
}

}

補足情報（FW/ツールのバージョンなど）

g++などのコンパイラは最新のものにアップデート済みです．

Answer 1

私がよく行うのは以下のようなクラスを使用してN回実行したときの処理をラップします。

#pragma once
#include <stdio.h>
#include <chrono>

class MeasureTime {
public:
  template<class... Args>
  static void MeasuerTime(int loop_count, void (*fp)(Args...), Args... args) {

    using namespace std;
    chrono::system_clock::time_point start, end;

    start = chrono::system_clock::now();

    for (int i = 0; i < loop_count; ++i) {
      fp(args...);
    }
    end = chrono::system_clock::now();
    
    // 以下に平均の計算や標準偏差の計算を追加する
    double time = static_cast<double>(chrono::duration_cast<chrono::microseconds>(end - start).count() / 1000.0 / loop_count);
    printf("time %lf[ms]\n", time);

  }
};

使い方は以下の通りです。

#include "MeasureTime.h"
#include <vector>

// 引数なしの処理
void func() {
  // ここにメインの処理を書く
}

// 引数ありの処理
void func_with_args(std::vector<std::vector<double>> a, std::vector<std::vector<double>> b) {
  // ここにメインの処理を書く
}

int main(int argc, char* argv[]) {
  
  // 引数なしの関数を呼び出す場合
  MeasureTime::MeasuerTime(   5 /*処理回数*/, func /*関数*/);
  MeasureTime::MeasuerTime(  10 /*処理回数*/, func /*関数*/);
  MeasureTime::MeasuerTime(1000 /*処理回数*/, func /*関数*/);
  
  std::vector<std::vector<double>> a;
  std::vector<std::vector<double>> b;
  // 引数ありの関数を呼び出す場合
  MeasureTime::MeasuerTime(   5 /*処理回数*/, func_with_args /*関数*/, a /*引数1つ目*/, b /*引数2つ目*/);
}

Comments

[Kinsho]

ありがとうございます！
簡単な処理ならこれで通りました！

ところで自分のコードに組み込んでいる際に最後のmain関数内の引数の入力の仕方について一つ疑問点が生じたのですが，例えばfunc関数の引数としてvector<vector<double>>のaとbを２つ入れるといった場合ですとこの欄をどのように使えば良いのでしょうか？

[vann_2921]

回答を修正して引数ありの場合を追加しましたのでそちらを参考ください。
また何かあれば質問ください。

[Kinsho]

無事解決しました！
ありがとうございます．