c timeval vs timespec答案

【问题标题】：c timeval vs timespecc timeval vs timespec
【发布时间】：2015-09-25 07:52:56
【问题描述】：

除了精度的不同，struct timeval和struct timespec有什么区别？如果我需要的精度低于 µs（例如毫秒），我为什么要使用一个而不是另一个？

在我的编译器上（ARM 的 gcc）：

/* POSIX.1b structure for a time value.  This is like a `struct timeval' but
   has nanoseconds instead of microseconds.  */
struct timespec
  {
    __time_t tv_sec;        /* Seconds.  */
    __syscall_slong_t tv_nsec;  /* Nanoseconds.  */
  };

/* A time value that is accurate to the nearest
   microsecond but also has a range of years.  */
struct timeval
  {
    __time_t tv_sec;        /* Seconds.  */
    __suseconds_t tv_usec;  /* Microseconds.  */
  };

__syscall_slong_t 和 __suseconds_t 都定义为“长字”。

【问题讨论】：

您为要使用的系统调用使用正确的结构——struct timeval 用于gettimeofday()（和select()），struct timespec 用于clock_gettime()。对于内部处理，您可以使用其中一个或两个，这对您来说很方便。两者之间的转换相对无痛；输入和输出需要一点点注意（主要是确保小数部分的前导零在必要时正确打印和扫描）。 BSD 和 Mac OS X 为struct timeval 提供了一些原始的算术和比较工具； struct timespec 没有类似物。
你应该看看Why C has so many different types，它也在询问struct timeval。

标签： c linux time

【解决方案1】：

就个人而言，我两个都不用。我更喜欢将时间表示为一个简单的int64_t，因为这会使时间计算变得非常简单，如果必须，转换回struct timeval 或struct timespec 也没有问题。即使您想要纳秒级的精度，int64_t 也可以表示近 585 年的跨度。如果你只需要几毫秒，你就有将近 5.85 亿年的跨度。

【讨论】：

【解决方案2】：

我认为这实际上只是 API [in] 兼容性问题。像pselect() 和clock_gettime() 这样的POSIX-y 调用使用struct timespec。各种文件系统调用，如utimes()，以及一些分类的Linux 调用，如gettimeofday() 和select()，使用struct timeval。从几个手册页大致概括，我怀疑 struct timeval 有 BSD 遗产，而 struct timespec 是 POSIX。

如果您要进行间隔测量，则没有理由不利用 clock_gettime() 提供的额外精度 - 但请注意，限制测量精度的通常是硬件，而不是头文件。为显示目的除以一百万并不比除以一千更好或更差。另外，Mac OS X does not support clock_gettime()。

但是，如果您要进行大量文件时间操作，则使用在 API 中使用的 struct timeval 可能更有意义，例如 utimes()。 struct timeval 在 Linux、BSD 和 Mac OS X 上也有一些比较功能，例如timercmp()、timersub()（再次参见手册页）。

我会根据您打算使用的 API 而不是结构本身来做出决定。（或者如果需要的话，写一个带有转换方法的包装类。）

【讨论】：

我当前的 Mac OS X (10.12) 版本支持clock_gettime。
@ioquatix clock_gettime() 已在 10.12 中添加，在该版本之前，您可以使用 mach_time 获得高精度、单调的时钟。

【解决方案3】：

两者都是为 POSIX.1-2001 定义的 AFAIK，因此从可移植性的角度来看，使用哪一个并不重要。最简单的答案是：使用任何你想要调用的 API。

使用struct timeval 可能会获得与平台相关的尺寸优势：

类型 suseconds_t 应为有符号整数类型能够存储至少在 [-1, 1000000] 范围内的值。

在struct timespec 中，第二个成员的类型为long。 int 在 32 位平台上足以满足 suseconds_t 的要求。但是，在 64 位系统上，time_t 通常是 64 位，因此无论如何都会强制结构填充到 16 个字节。所以规模效益是不可能的。

【讨论】：

是的，两者仍然是 POSIX，但由于 POSIX.1-2008+TC1，一些使用 struct timeval 的函数被标记为过时。 struct timespec 自 C11 以来也是 ISO C 标准的一部分。