Windows 的 timespec 等效项答案

【问题标题】：timespec equivalent for windowsWindows 的 timespec 等效项
【发布时间】：2011-12-20 23:27:15
【问题描述】：

我正在将我的应用程序从unix 移植到windows，但我碰壁了。在我的应用程序中，我需要以微秒为单位找到时间（整个应用程序在很大程度上依赖于它，因为它是一个高精度的应用程序）。

以前我使用timespec 结构，但windows 不包含这样的东西。命令GetTickCount 不够用，因为它以毫秒为单位返回时间。我也在想QueryPerformanceFrequency。

会有人碰巧知道与timespec 尽可能相同的东西吗？

将来我什至可能需要纳秒，这是我在 Windows 中搜索的任何内容都不支持的。

【问题讨论】：

QueryPerformanceCounter 出了什么问题？
@kichik 我听说它在与双核 cpu 一起使用时表现不佳。不知道是不是真的
新的（与 vs2015、v14.0.xyz 捆绑）运行时包含一个标头，它定义了 timespec 类型（实际上是三种不同的类型：_timespec32、_timespec64 和 timespec）。不幸的是，没有附带的宏（例如，_TIMESPEC_DEFINED）来测试这种类型的存在（啊）。

标签： c++ c windows datetime win32-process

【解决方案1】：

例如，请参阅 How to realise long-term high-resolution timing on windows using C++? 和 C++ Timer function to provide time in nano seconds。

我在 Windows XP 下使用 Cygwin 进行了一些测试：在我的机器上，gettimeofday() 的粒度约为 15 毫秒（~1/64 秒）。这是相当粗糙的。粒度也是如此：

* clock_t clock(void) (divisor CLOCKS_PER_SEC)
* clock_t times(struct tms *) (divisor sysconf(_SC_CLK_TCK))

两个除数都是 1000（POSIX 第一个可能有 1000000）。

此外，clock_getres(CLOCK_REALTIME,...) 返回 15 毫秒，因此 clock_gettime() 不太可能有帮助。并且 CLOCK_MONOTONIC 和 CLOCK_PROCESS_CPUTIME_ID 不起作用。

Windows 的其他可能性可能是RDTSC；见维基百科文章。还有HPET，它在 Windows XP 中不可用。

还要注意，在 Linux 中，clock() 是进程时间，而在 Windows 中是挂钟时间。

因此，一些示例代码，既适用于标准 Unix，也适用于在 Windows 下运行的 CYGWIN 代码，其粒度约为 50 微秒（在 my 机器上）。返回值以秒为单位，并给出自函数第一次调用以来经过的秒数。（我很晚才意识到这是我在a year ago 给出的答案中）。

#ifndef __CYGWIN32__
double RealElapsedTime(void) { // returns 0 seconds first time called
   static struct timeval t0;
   struct timeval tv;
   gettimeofday(&tv, 0);
   if (!t0.tv_sec)
      t0 = tv;
   return tv.tv_sec - t0.tv_sec + (tv.tv_usec - t0.tv_usec) / 1000000.;
}
#else
#include <windows.h>
double RealElapsedTime(void) { // granularity about 50 microsecs on my machine
   static LARGE_INTEGER freq, start;
   LARGE_INTEGER count;
   if (!QueryPerformanceCounter(&count))
      FatalError("QueryPerformanceCounter");
   if (!freq.QuadPart) { // one time initialization
      if (!QueryPerformanceFrequency(&freq))
         FatalError("QueryPerformanceFrequency");
      start = count;
   }
   return (double)(count.QuadPart - start.QuadPart) / freq.QuadPart;
}
#endif

【讨论】：

总而言之，这似乎是一个可靠的答案，但我似乎无法弄清楚为什么会返回双精度值或它将代表什么。我知道您会发现差异，然后除以频率。因此，如果我假设 double 值以秒为单位，那么为了找到微秒，我必须乘以 100 万（1 000 000）。对吗？
返回值在seconds 中，给出了自函数第一次调用以来经过的秒数。
GNU C Lib Manual 注意到有"some peculiar operating systems where the tv_sec member has an unsigned type." 对于这些，上面的代码需要强制转换，或者假设时钟永远不会倒转。
看看Micro Second resolution timestamps on windows，尤其是Andras Vass的answer。
哦，这太棒了。非常感谢您的帮助！我真的很感激！

【解决方案2】：

可在 Windows、UNIX、Linux 和任何现代的东西之间移植：std::chrono::high_resolution_clock。分辨率可能会有所不同，但您可以在编译时找出它是什么。纳秒在现代硬件上当然是可能的。

请记住，纳秒精度实际上意味着亚米精度。光速下的一纳秒只有 30 厘米。将您的计算机从机架顶部移到底部实际上是移动了几纳秒。

【讨论】：