C++中获取高精度时间差

最新推荐文章于 2024-07-17 00:24:08 发布

CV_2013

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本文介绍在Windows和Linux环境下实现高精度计时的方法。Windows部分通过QueryPerformanceFrequency和QueryPerformanceCounter函数来获取计时器频率和计数值，进而计算时间间隔。Linux部分则利用clock_gettime函数和timespec结构体进行高精度计时。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

自己封转了一个windows下计时的函数：

double time_cost()
{
    LARGE_INTEGER m_nFreq;
    LARGE_INTEGER CurrentTime;
    //LARGE_INTEGER nEndTime;
    QueryPerformanceFrequency(&m_nFreq); // 获取时钟周期
    QueryPerformanceCounter(&CurrentTime); // 获取时钟计数

    return (double)CurrentTime.QuadPart/m_nFreq.QuadPart;
}

测试函数：

#include <cstdlib>
#include <ctime>
#include <windows.h>
using namespace std;

double time_cost()
{
    LARGE_INTEGER m_nFreq;
    LARGE_INTEGER CurrentTime;
    //LARGE_INTEGER nEndTime;
    QueryPerformanceFrequency(&m_nFreq); // 获取时钟周期
    QueryPerformanceCounter(&CurrentTime); // 获取时钟计数

    return (double)CurrentTime.QuadPart/m_nFreq.QuadPart;
}

int main()
{
    double t1 = time_cost();
    Sleep(1000); //1 second
    double t2 = time_cost();
    cout<<"Cost time: "<< t2-t1<<endl;
}

收集了Windows && Linux 下能实现较高精度的定时器实现。

Windows的高精度计时：

（转自http://topic.youkuaiyun.com/t/20030617/08/1923620.html）

对于高计时精度，要采用QueryPerformanceFrequency()函数和QueryPerformanceCounter()函数。QueryPerformanceFrequency()函数和QueryPerformanceCounter()函数的原型为：
　　BOOL QueryPerformanceFrequency(LARGE_INTEGER *lpFrequency);
　　BOOL QueryPerformanceCounter(LARGE_INTEGER *lpCount) ;
　　数据类型LARGE—INTEGER既可以是一个作为8字节长的整型数，也可以是作为两个4字节长的整型数的联合结构，其具体用法根据编译器是否支持64位而定。该类型的定义如下：

typedef union _LARGE_INTEGER {   
　　      struct{   
          　　DWORD LowPart;   //   4字节整型数   
          　　LONG　HighPart;   //   4字节整型数   
      　　};   
          LONGLONG　QuadPart;//   8字节整型数   
　　}LARGE_INTEGER;

计时之前，先调用QueryPerformanceFrequency()函数获得机器内部计时器的时钟频率。接着,在需要严格计时的事件发生之前和发生之后分别调用QueryPerformanceCounter()函数，利用两次获得的计数之差和时钟频率，算出事件经历的精确时间。

LARGE_INTEGER   litmp;   
　　LONGLONG  QStart,QEnd; 
　　double   dfMinus, dfFreq, dfTim;   
　　 
    QueryPerformanceFrequency(&litmp);   //获得计数器的时钟频率   
　　dfFreq = (double)litmp.QuadPart;   
　　QueryPerformanceCounter(&litmp);     //获得初始值   

　　QStart = litmp.QuadPart;   

    //你的测试代码 
　　QueryPerformanceCounter(&litmp);   //获得终止值   
　　QEnd = litmp.QuadPart;   
　　dfMinus = (double)(QStart - QEnd);   
　　dfTim = dfMinus / dfFreq;   //获得对应的时间值
　　//dfTim 为得到的结果。

Linux下的高精度计时：

转自http://www.cnblogs.com/daqiwancheng/archive/2010/07/01/1769522.html

Linux下使用clock_gettime给程序计时

哦，clock_gettime( ) 提供了纳秒的精确度，给程序计时可是不错哦；函数的原型如下：

int clock_gettime(clockid_t clk_id, struct timespect *tp);

clockid_tclk_id用于指定计时时钟的类型，对于我们Programmr以下三种比较常用：

CLOCK_REALTIME, a system-wide realtime clock.

CLOCK_PROCESS_CPUTIME_ID, high-resolution timer provided by the CPU for each process.

CLOCK_THREAD_CPUTIME_ID, high-resolution timer provided by the CPU for each of the threads.

CLOCK_REALTIME, a system-wide realtime clock.

CLOCK_PROCESS_CPUTIME_ID, high-resolution timer provided by the CPU for each process.

CLOCK_THREAD_CPUTIME_ID, high-resolution timer provided by the CPU for each of the threads.

struct timespect *tp用来存储当前的时间，其结构如下：

struct timespec {
    time_t tv_sec; /* seconds */
    long tv_nsec; /* nanoseconds */
};

呵呵，好啦！该讲的都刚清楚了，下面我们就上代码吧；

代码
#include <iostream>
#include <time.h>
 using namespace std;
 
timespec diff(timespec start, timespec end);
 
 int main()
{
    timespec time1, time2;
    int temp;
    clock_gettime(CLOCK_PROCESS_CPUTIME_ID, &time1);
    for (int i = 0; i< 242000000; i++)
        temp+=temp;
    clock_gettime(CLOCK_PROCESS_CPUTIME_ID, &time2);
    cout<<diff(time1,time2).tv_sec<<":"<<diff(time1,time2).tv_nsec<<endl;
    return 0;
}
 
timespec diff(timespec start, timespec end)
{
    timespec temp;
    if ((end.tv_nsec-start.tv_nsec)<0) {
        temp.tv_sec = end.tv_sec-start.tv_sec-1;
        temp.tv_nsec = 1000000000+end.tv_nsec-start.tv_nsec;
    } else {
        temp.tv_sec = end.tv_sec-start.tv_sec;
        temp.tv_nsec = end.tv_nsec-start.tv_nsec;
    }
    return temp;
}