shell腳本示例：計算毫秒級、微秒級時間差

bash&shell系列文章：http://www.cnblogs.com/f-ck-need-u/p/7048359.html

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有時候需要計算命令的執行時間長度，可以使用time命令，雖然time命令可以精確到毫秒級，但time命令無法計算一堆命令的執行時間。可以直接使用date命令計算命令執行前后的時間差，但直接使用date命令計算時間差只能精確到秒級。因此，要計算毫秒級或者微秒級的時間長度，需要對date命令的結果進行一番計算轉換。

本文只給出了毫秒級時間差的計算方法，若要計算微秒級時間差，對腳本稍作修改即可。

腳本如下：

#!/bin/bash
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#  description: get msec level time delay                 #
#  author     : 駿馬金龍                                   #
#  blog       : http://www.cnblogs.com/f-ck-need-u/       #
###########################################################

# filename: msec_diff.sh

function timediff() {

# time format:date +"%s.%N", such as 1502758855.907197692
    start_time=$1
    end_time=$2
    
    start_s=${start_time%.*}
    start_nanos=${start_time#*.}
    end_s=${end_time%.*}
    end_nanos=${end_time#*.}
    
 # end_nanos > start_nanos? 
    # Another way, the time part may start with 0, which means
    # it will be regarded as oct format, use "10#" to ensure
    # calculateing with decimal
    if [ "$end_nanos" -lt "$start_nanos" ];then
        end_s=$(( 10#$end_s - 1 ))
        end_nanos=$(( 10#$end_nanos + 10**9 ))
    fi
    
# get timediff
    time=$(( 10#$end_s - 10#$start_s )).`printf "%03d\n" $(( (10#$end_nanos - 10#$start_nanos)/10**6 ))`
    
    echo $time
}

#start=$(date +"%s.%N")
# Now exec some command
#end=$(date +"%s.%N")
# here give the values
start=1502758855.907197692
end=1502758865.066894173

timediff $start $end

 執行該腳本：

[root@xuexi ~]# bash microsecond_diff.sh
9.159

可見結果精確到了毫秒級。

腳本說明：

(1).為了計算毫秒級時間差，所以使用date +"%s.%N"格式。其中"%s"是計算從1970-01-01 00:00:00到當前時間點經過的總秒數，所以計算兩個"%s"的差值就計算出了兩個時間點的秒級時間差。"%N"是每個時間點的納秒部分，由於date命令中無法直接得到精確到毫秒的時間，因此只能通過納秒來計算並轉換，於是兩個時間點的"%N"就可以計算出納秒級的時間差。

但需要注意的是，計算納秒時間差時要考慮是否要將1秒轉換成10^9納秒，以確保納秒相減時一定得到正數值。

(2)."%N"的納秒部分如果長度小於9，將以0補齊。例如999納秒，將補齊為000000999。但在數學計算時，以0開頭的數值默認會被當作八進制計算，因此需要強行保證它以10進制計算，需要使用"10#"。數學表達式相關內容參見man bash的Arithmetic Evaluation部分。

(3).由於date命令獲取到的%s和%N在同一字符串內，因此需要將其分割開來，在上述腳本中采用的是變量切分的方法。

(4).由於納秒轉換成毫秒時，" (end_nanos - start_nanos)/10**6 "的結果可能會忽略最前面的0，例如"(123456789-103456789)/10**6 = 20，表示20毫秒，在連接整數位和小數點時，需要用0補齊3位毫秒數，比如"1.020"，所以上面加了一個printf。