Windows 和 linux 上 system_clock 的不同行为

Question

对于给定的程序，与 linux 机器（gcc 4.8）相比，我在 Windows（VS 17）上得到不同的结果。

#include "CrossDevelopment.h"
using namespace std;

int main()
{

    for (auto i = 0; i < 3; i++)
    {
//chrono::high_resolution_clock::time_point start_time = chrono::high_resolution_clock::now();
chrono::system_clock::time_point start_time = chrono::system_clock::now();

        for (auto i = 0; i < 50; i++) {
        int a = 10;
        int b = 5;
        int c = a + b;
                c += 10;
                c *= a;
                a *= b;

    }
//chrono::high_resolution_clock::time_point end_time = chrono::high_resolution_clock::now();
chrono::system_clock::time_point end_time = chrono::system_clock::now();
    auto elapsed_time = chrono::duration<double, micro>(end_time - start_time);
    

cout << "Difference of time " << elapsed_time.count() << " " << (end_time - start_time).count() 
<< " " << (chrono::duration_cast<chrono::nanoseconds>(end_time - start_time)).count() << endl;
}

getchar();
return 0;
}

输出 在 Windows 机器上

时间差 1 10 1000

时间差 0.7 7 700

时间差 0.7 7 700

在 Linux 机器上

时间差 0.806 806 806

时间差 0.6 600 600

时间差 0.542 542 542

---

如果您看到最后一列，您会发现差异。这不是 high_resolution_clock 的情况。

Answer 1

system_clock::time-point 的精度 不能跨平台移植。但是您可以轻松地对其进行检查，和/或将其转换为已知的精度，就像您在问题中所做的那样。

检查它的最简单方法是使用我的date.h header：

#include "date/date.h"
#include <iostream>

int
main()
{
    using namespace std;
    using namespace std::chrono;
    using date::operator<<;
    auto start_time = system_clock::now();
    auto end_time = system_clock::now();
    cout << end_time - start_time << '\n';
}

在 gcc 上，这将输出如下内容：

1730ns

在 Windows 上：

17[1/10000000]s

在 macOS 上：

1µs

解释：

在 gcc 上，system_clock::time_point 具有纳秒精度，在 Windows 上，它具有 1/10'000'000 (100ns) 精度，在 macOS 上具有微秒精度。

您可以通过查看system_clock::duration::period::num 和system_clock::duration::period::den 在不使用date.h header 的情况下检查精度，它们是分数的分子和分母，指定每个刻度表示的以秒为单位的长度（1 和 10' 000'000 在 Windows 上）。

现在可以在 C++20 规范中使用以单位打印持续时间的功能（如 date.h 允许）。