C#中精確計時的一點收獲


以下所有代碼運行環境:Windows 2003, Intel(R) Core(TM) 2 Duo CPU E8400 @  3.00GHz 2.99GHz,2.96GB內存

根據綜合網上的一些文章,精確計時主要有以下幾種方式

1 調用WIN API中的GetTickCount

[DllImport("kernel32")]
static extern uint GetTickCount();

從操作系統啟動到現在所經過的毫秒數,精度為1毫秒,經簡單測試發現其實誤差在大約在15ms左右

缺點:返回值是uint,最大值是2的32次方,因此如果服務器連續開機大約49天以后,該方法取得的返回值會歸零

用法:

uint s1 = GetTickCount();
Thread.Sleep(2719);
Console.WriteLine(GetTickCount() - s1);  //單位毫秒

2 調用WIN API中的timeGetTime  推薦

[DllImport("winmm")]
static extern uint timeGetTime();

常用於多媒體定時器中,與GetTickCount類似,也是返回操作系統啟動到現在所經過的毫秒數,精度為1毫秒。

一般默認的精度不止1毫秒(不同操作系統有所不同),需要調用timeBeginPeriod與timeEndPeriod來設置精度

[DllImport("winmm")]
static extern void timeBeginPeriod(int t);
[DllImport("winmm")]
static extern void timeEndPeriod(int t);

 缺點:與GetTickCount一樣,受返回值的最大位數限制。

用法:

timeBeginPeriod(1);
uint start = timeGetTime();
Thread.Sleep(2719);
Console.WriteLine(timeGetTime() - start);  //單位毫秒
timeEndPeriod(1);

 3 調用.net自帶的方法System.Environment.TickCount

獲取系統啟動后經過的毫秒數。經反編譯猜測它可能也是調用的GetTickCount,但是它的返回值是int,而GetTickCount與timeGetTime方法的原型中返回值是DWORD,對應C#中的uint,難道.NET對System.Environment.TickCount另外還做了什么處理么?
缺點:與GetTickCount一樣,受返回值的最大位數限制。

用法:

int aa = System.Environment.TickCount;
Thread.Sleep(2719);
Console.WriteLine(System.Environment.TickCount - aa); //單位毫秒 

 :經過測試,發現GetTickCount、System.Environment.TickCount也可以用timeBeginPeriod與timeEndPeriod來設置精度,最高可將精度提高到1毫秒。不知是什么原因?

 4 調用WIN API中的QueryPerformanceCounter

[DllImport("kernel32.dll ")]
static extern bool QueryPerformanceCounter(ref long lpPerformanceCount);

用於得到高精度計時器(如果存在這樣的計時器)的值。微軟對這個API解釋就是每秒鍾某個計數器增長的數值。
如果安裝的硬件不支持高精度計時器,函數將返回false需要配合另一個API函數QueryPerformanceFrequency。

[DllImport("kernel32")]
static extern bool QueryPerformanceFrequency(ref long PerformanceFrequency);

 QueryPerformanceFrequency返回硬件支持的高精度計數器的頻率,如果安裝的硬件不支持高精度計時器,函數將返回false。

用法:

long a = 0;
QueryPerformanceFrequency(ref a);
long b = 0, c = 0;
QueryPerformanceCounter(ref b);
Thread.Sleep(2719);
QueryPerformanceCounter(ref c);
Console.WriteLine((c - b) / (decimal)a);  //單位秒

精度為百萬分之一秒。而且由於是long型,所以不存在上面幾個API位數不夠的問題。

缺點:在一篇文章看到,該API在節能模式的時候結果偏慢,超頻模式的時候又偏快,而且用電池和接電源的時候效果還不一樣(筆記本)
原文地址:http://delphi.xcjc.net/viewthread.php?tid=1570
未經過超頻等測試,如果是真的,那該API出來的結果就可能不准。

 5 使用.net的System.Diagnostics.Stopwatch類    推薦

Stopwatch 在基礎計時器機制中對計時器的刻度進行計數,從而測量運行時間。如果安裝的硬件和操作系統支持高分辨率性能的計數器,則 Stopwatch 類將使用該計數器來測量運行時間;否則,Stopwatch 類將使用系統計數器來測量運行時間。使用 Frequency 和 IsHighResolution 兩個靜態字段可以確定實現 Stopwatch 計時的精度和分辨率。

實際上它里面就是將QueryPerformanceCounter、QueryPerformanceFrequency兩個WIN API封裝了一下,如果硬件支持高精度,就調用QueryPerformanceCounter,如果不支持就用DateTime.Ticks來計算。

用法:

Stopwatch sw = new Stopwatch();
sw.Start();
Thread.Sleep(2719);
sw.Stop();
Console.WriteLine(sw.ElapsedTicks / (decimal)Stopwatch.Frequency);

6 使用CPU時間戳進行更高精度計時

原文地址:http://www.chinaunix.net/jh/23/110190.html

該方法的原理我不是很明白,硬件知識太匱乏了。精度是ns

在C#中要用該方法必須先建立一個托管C++項目(因為要內嵌匯編),編譯成DLL供c#調用,有點麻煩。

C++代碼:

// MLTimerDot.h
 
#pragma once
 
using namespace System;
 
namespace MLTimerDot {
 
        //得到計算機啟動到現在的時鍾周期
        unsigned __int64 GetCycleCount(void)
        {
                _asm  _emit 0x0F
                _asm  _emit 0x31
        }
 
 
        //聲明 .NET 類
        public __gc class MLTimer
        {
        public:
                MLTimer(void)
                {
                       
                }
 
                //計算時鍾周期
                UInt64 GetCount(void)
                {
                        return GetCycleCount();
                }
 
        };
}

C#調用:

long a = 0;
QueryPerformanceFrequency(ref a);
 
MLTimerDot.MLTimer timer = new MLTimerDot.MLTimer();
ulong ss= timer.GetCount();
Thread.Sleep(2719);
Console.WriteLine((timer.GetCount() - ss) / (decimal)a);

缺點:和QueryPerformanceCounter一樣,結果不太穩定。

 

我的結論:常規應用下timeGetTime完全夠用了,將精度調到1毫秒,大部分境況都夠用。System.Diagnostics.Stopwatch由於調用方便,也推薦使用


免責聲明!

本站轉載的文章為個人學習借鑒使用,本站對版權不負任何法律責任。如果侵犯了您的隱私權益,請聯系本站郵箱yoyou2525@163.com刪除。



 
粵ICP備18138465號   © 2018-2025 CODEPRJ.COM