機械時間とは？初心者にもわかる基礎と実例解説共起語・同意語・対義語も併せて解説！

この記事を書いた人

高岡智則

年齢：33歳性別：男性職業：Webディレクター（兼ライティング・SNS運用担当）居住地：東京都杉並区・永福町の1LDKマンション出身地：神奈川県川崎市身長：176cm 体系：細身〜普通（最近ちょっとお腹が気になる）血液型：A型誕生日：1992年11月20日最終学歴：明治大学・情報コミュニケーション学部卒通勤：京王井の頭線で渋谷まで（通勤20分）家族構成：一人暮らし、実家には両親と2歳下の妹恋愛事情：独身。彼女は2年いない（本人は「忙しいだけ」と言い張る）

機械時間とは何か

機械時間とは、機械やコンピュータが内部で「実際に測定している時間」を指します。私たちが日常で見る時計の時間とは別の指標として扱われることが多く、プログラムの実行にかかる時間の見積もりや性能評価に使われます。日本語では機械時間と呼ばれますが、英語圏ではCPU time や elapsed CPU time などと表現されることがあります。

機械時間と実時間の違い

実時間は私たちが時計を見て経過した時間です。これに対して機械時間は機械が実際に命令を処理していた時間の合計を指します。待機時間やI/O待ちの時間は含まれない、あるいは別枠として扱われることが多いのが特徴です。

CPU時間と実時間の関係

プログラムを実行する際、実時間は現実に経過した時間です。一方、CPU時間はCPUが命令を実際に処理した時間を示します。現代のパソコンは複数のコアを同時に動かしますから、CPU時間の合計が実時間より大きくなることもあります。例えば、二つのコアが同じプログラムを同時に処理すると、実時間は比較的短くても、CPU時間の総和は長くなる場合があります。

実務での使い方

機械時間を正しく理解することは、ソフトウェアの最適化やシステムのパフォーマンス改善に役立ちます。機械時間を測るときには、プロファイラや計測ツールを使うと便利です。代表的な例としては、プログラムの各部分がどれだけの機械時間を消費しているかを可視化してくれるツールがあります。これにより、時間のかかるボトルネックを特定し、コードのアルゴリズムの見直しやデータ構造の変更を検討することができます。

<th>指標

意味
実時間	プログラムの起動から終了までを経過した現実の時間
CPU時間	CPUが実際に命令を処理した時間の総和
待機時間	I/O待ちなどCPUが働いていない時間

具体的な測定のコツ

初心者におすすめの進め方は、まずは実時間とCPU時間の違いを意識することです。重い処理が長く続く場合、CPU時間が長くなることが多いですが、待機時間が大きい場合はI/Oを最適化する必要があります。

言語別の測定例として、Python では time.process_time が CPU時間、time.perf_counter が経過時間の測定に近い概念と考えられます。Java では System.nanoTime を使って経過時間を測る方法もあります。正確さのためには、測定の開始点と終了点を同じ条件にそろえることが大切です。

この理解を深めると、ボトルネックを見つけ出し、アルゴリズムの見直しやデータ構造の選択といった改善策につながります。