c 中的时间戳，精度为毫秒

Question

我对 C 编程比较陌生，我正在做一个需要非常准确的项目；因此我尝试写一些东西来创建一个毫秒精度的时间戳。

这似乎可行，但我的问题是这种方式是否正确，还是有更简单的方式？这是我的代码：

#include<stdio.h>
#include<time.h>

void wait(int milliseconds)
{
    clock_t start = clock();
    while(1) if(clock() - start >= milliseconds) break;
}

int main()
{
    time_t now;
    clock_t milli;
    int waitMillSec = 2800, seconds, milliseconds = 0;
    struct tm * ptm;

    now = time(NULL);
    ptm = gmtime ( &now );
    printf("time before: %d:%d:%d:%d\n",ptm->tm_hour,ptm->tm_min,ptm->tm_sec, milliseconds );

    /* wait until next full second */
    while(now == time(NULL));

    milli = clock();
    /* DO SOMETHING HERE */
    /* for testing wait a user define period */
    wait(waitMillSec);
    milli = clock() - milli;

    /*create timestamp with milliseconds precision */
    seconds = milli/CLOCKS_PER_SEC;
    milliseconds = milli%CLOCKS_PER_SEC;
    now = now + seconds;
    ptm = gmtime( &now );
    printf("time after: %d:%d:%d:%d\n",ptm->tm_hour,ptm->tm_min,ptm->tm_sec, milliseconds );
    return 0;
}

Answer 1

以下代码似乎可以提供毫秒级的粒度：

#include <windows.h>
#include <stdio.h>

int main(void) {
    SYSTEMTIME t;
    GetSystemTime(&t); // or GetLocalTime(&t)
    printf("The system time is: %02d:%02d:%02d.%03d\n", 
        t.wHour, t.wMinute, t.wSecond, t.wMilliseconds);
    return 0;
}

这是基于http://msdn.microsoft.com/en-us/library/windows/desktop/ms724950%28v=vs.85%29.aspx。以上代码 sn-p 在 Windows 7 上使用 CYGWIN 进行了测试。

对于 Windows 8，有 GetSystemTimePreciseAsFileTime，它“以尽可能高的精度 (

您最初的方法可能在 99.99% 的情况下都可以（忽略一个小错误，如下所述）。你的方法是：

• 通过反复调用time() 直到值更改，等待下一秒开始。
• 从time() 保存该值。
• 保存来自clock()的值。
• 使用clock() 的当前值和两个保存的值计算所有后续时间。

您的小错误是前两个步骤颠倒了。

但是即使这个固定，也不能保证 100% 工作，因为没有原子性。两个问题：

• 您的代码循环 time() 直到您进入下一秒。但是你对它有多远？它可能是 1/2 秒，甚至是几秒（例如，如果您正在运行带有断点的调试器）。

• 然后你打电话给clock()。但是这个保存的值必须“匹配”time() 的保存值。 如果这两个调用几乎是瞬时的，就像它们通常那样，那么这很好。但是 Windows（和 Linux）时间片，所以不能保证。

另一个问题是clock 的粒度。如果 CLOCKS_PER_SEC 是 1000，就像您的系统上的情况一样，那么您当然可以做的最好的事情是 1 毫秒。但它可能比这更糟：在 Unix 系统上它通常是 15 毫秒。您可以通过将clock 替换为QueryPerformanceCounter(), 来改进这一点，就像timespec equivalent for windows 的答案一样，但考虑到前两个问题，这可能是多余的。

Answer 2

时钟周期完全不能保证以毫秒为单位。您需要将clock() 的输出显式转换为毫秒。

t1 = clock();
// do something
t2 = clock();
long millis = (t2 - t1) * (1000.0 / CLOCKS_PER_SEC);

Answer 3

既然你在 Windows 上，为什么不直接使用Sleep()？