介紹
我們在衡量一個函數(shù)運行時間，或者判斷一個算法的時間效率，或者在程序中我們需要一個定時器，定時執(zhí)行一個特定的操作，比如在多媒體中，比如在游戲中等，都會用到時間函數(shù)。還比如我們通過記錄函數(shù)或者算法開始和截至的時間，然后利用兩者之差得出函數(shù)或者算法的運行時間。編譯器和操作系統(tǒng)為我們提供了很多時間函數(shù)，這些時間函數(shù)的精度也是各不相同的，所以，如果我們想得到準(zhǔn)確的結(jié)果，必須使用合適的時間函數(shù)。現(xiàn)在我就介紹windows下的幾種常用時間函數(shù)。
1：Sleep函數(shù)
使用：sleep(1000)，在Windows和Linux下1000代表的含義并不相同，Windows下的表示1000毫秒，也就是1秒鐘；Linux下表示1000秒，Linux下使用毫秒級別的函數(shù)可以使用usleep。
原理：sleep函數(shù)是使調(diào)用sleep函數(shù)的線程休眠，線程主動放棄時間片。當(dāng)經(jīng)過指定的時間間隔后，再啟動線程，繼續(xù)執(zhí)行代碼。Sleep函數(shù)并不能起到定時的作用，主要作用是延時。在一些多線程中可能會看到sleep(0);其主要目的是讓出時間片。
精度：sleep函數(shù)的精度非常低，當(dāng)系統(tǒng)越忙它精度也就越低，有時候我們休眠1秒，可能3秒后才能繼續(xù)執(zhí)行。它的精度取決于線程自身優(yōu)先級、其他線程的優(yōu)先級，以及線程的數(shù)量等因素。
2：MFC下的timer事件
使用：1.調(diào)用函數(shù)SetTimer()設(shè)置定時間隔，如SetTimer(0,100,NULL)即為設(shè)置100毫秒的時間間隔；2.在應(yīng)用程序中增加定時響應(yīng)函數(shù)OnTimer()，并在該函數(shù)中添加響應(yīng)的處理語句，用來完成時間到時的操作。
原理：同sleep函數(shù)一樣。不同的是timer是一個定時器，可以指定回調(diào)函數(shù)，默認為OnTimer()函數(shù)。
精度：timer事件的精度范圍在毫米級別，系統(tǒng)越忙其精度也就越差。
3：C語言下的Time
使用：time_t t;time(&t);Time函數(shù)是獲取當(dāng)前時間。
原理：time函數(shù)主要用于獲取當(dāng)前時間，比如我們做一個電子時鐘程序，就可以使用此函數(shù)，獲取系統(tǒng)當(dāng)前的時間。
精度：秒級別
4：COM對象中的COleDateTime，COleDateTimeSpan類
使用：COleDateTime start_time = COleDateTime::GetCurrentTime();
COleDateTimeSpan end_time = COleDateTime::GetCurrentTime()-start_time;
While(end_time.GetTotalSeconds() < 2)
{
// 處理延時或定時期間能處理其他的消息
DoSomething()
end_time = COleDateTime::GetCurrentTime-start_time;
}
原理：以上代表延時2秒，而這兩秒內(nèi)我們可以循環(huán)調(diào)用DoSomething()，從而實現(xiàn)在延時的時候我們也能夠處理其他的函數(shù)，或者消息。COleDateTime,COleDateTimeSpan是MFC中CTime，CTimeSpan在COM中的應(yīng)用，所以，上面的方法對于CTime，CTimeSpa同樣有效。
精度：秒級別
5：C語言下的時鐘周期clock()
使用： clock_t start = clock();
Sleep(100);
clock_t end = clock();
double d = (double)(start - end) / CLOCKS_PER_SEC;
原理：clock()是獲取計算機啟動后的時間間隔。
精度：ms級別，對于短時間內(nèi)的定時或者延時可以達到ms級別，對于時間比較長的定時或者延遲精度還是不夠。在windows下CLOCKS_PER_SEC為1000。
6：Windows下的GetTickCount()
使用： DWORD start = GetTickCount();
Sleep(100);
DWORD end = GetTickCount();
原理：GetTickCount()是獲取系統(tǒng)啟動后的時間間隔。通過進入函數(shù)開始定時，到退出函數(shù)結(jié)束定時，從而可以判斷出函數(shù)的執(zhí)行時間，這種時間也并非是函數(shù)或者算法的真實執(zhí)行時間，因為在函數(shù)和算法線程不可能一直占用CPU，對于所有判斷執(zhí)行時間的函數(shù)都是一樣，不過基本上已經(jīng)很準(zhǔn)確，可以通過查詢進行定時。GetTickCount()和Clock()函數(shù)是向主板BIOS要real time clock時間，會有中斷產(chǎn)生，以及延遲問題。
精度：WindowsNT 3.5以及以后版本精度是10ms，它的時間精度比clock函數(shù)的要高，GetTickCount()常用于多媒體中。
7：Windows下timeGetTime
使用：需要包含Mmsystem.h，Windows.h，加入靜態(tài)庫Winmm.lib.
timeBeginPeriod(1);
DWORD start = timeGetTime();
Sleep(100);
DWORD end = timeGetTime();
timeEndPeriod(1);
原理：timeGetTime也時常用于多媒體定時器中，可以通過查詢進行定時。通過查詢進行定時，本身也會影響定時器的定時精度。
精度：毫秒，與GetTickCount()相當(dāng)。但是和GetTickCount相比，timeGetTime可以通過timeBeginPeriod，timeEndPeriod設(shè)置定時器的最小解析精度, timeBeginPeriod,timeEndPeriod必須成對出現(xiàn)。
8：windows下的timeSetEvent
使用：還記的VC下的Timer嗎？Timer是一個定時器，而以上我們提到幾種時間函數(shù)或者類型，實現(xiàn)定時功能只能通過輪訓(xùn)來實現(xiàn)，也就是必須另外創(chuàng)建一個線程單獨處理，這樣會影響定時精度，好在windows提供了內(nèi)置的定時器timeSetEvent，函數(shù)原型為
MMRESULT timeSetEvent（ UINT uDelay, //以毫秒指定事件的周期
UINT uResolution, //以毫秒指定延時的精度，數(shù)值越小定時器事件分辨率越高。缺省值為1ms
LPTIMECALLBACK lpTimeProc, //指向一個回調(diào)函數(shù)
WORD dwUser, //存放用戶提供的回調(diào)數(shù)據(jù)
UINT fuEvent ）// 標(biāo)志參數(shù)，TIME_ONESHOT：執(zhí)行一次；TIME_PERIODIC：周期性執(zhí)行
具體應(yīng)用時，可以通過調(diào)用timeSetEvent()函數(shù)，將需要周期性執(zhí)行的任務(wù)定義在 lpFunction回調(diào)函數(shù)中(如：定時采樣、控制等)，從而完成所需處理的事件。需要注意的是：任務(wù)處理的時間不能大于周期間隔時間。另外，在定時器使用完畢后，應(yīng)及時調(diào)用timeKillEvent()將之釋放。
原理：可以理解為代回調(diào)函數(shù)的timeGetTime
精度：毫秒，timeSetEvent可以通過timeBeginPeriod，timeEndPeriod設(shè)置定時器的最小解析精度, timeBeginPeriod,timeEndPeriod必須成對出現(xiàn)。
9：高精度時控函數(shù)QueryPerformanceFrequency，QueryPerformanceCounter
使用：LARGE_INTEGER m_nFreq;
LARGE_INTEGER m_nBeginTime;
LARGE_INTEGER nEndTime;
QueryPerformanceFrequency(&m_nFreq); // 獲取時鐘周期
QueryPerformanceCounter(&m_nBeginTime); // 獲取時鐘計數(shù)
Sleep(100);
QueryPerformanceCounter(&nEndTime);
cout << (nEndTime.QuadPart-m_nBeginTime.QuadPart)*1000/m_nFreq.QuadPart << endl;
原理：CPU上也有一個計數(shù)器，以機器的clock為單位，可以通過rdtsc讀取，而不用中斷，因此其精度與系統(tǒng)時間相當(dāng)。
精度：計算機獲取硬件支持，精度比較高，可以通過它判斷其他時間函數(shù)的精度范圍。
10小結(jié)：以上提到常用的9種時間函數(shù)，由于他們的用處不同，所以他們的精度也不盡相同，所以如果簡單的延時可以用sleep函數(shù)，稍微準(zhǔn)確的延時可以使用clock函數(shù)，GetTickCount函數(shù)，更高級的實用 timeGetTime函數(shù)；簡單的定時事件可以用Timer，準(zhǔn)確地可以用timeSetEvent；或取一般系統(tǒng)時間可以通time，或者 CTime，或者COleDateTime，獲取準(zhǔn)確的時間可以用clock，或者GetTickCount函數(shù)，或者timeGetTime函數(shù)，而獲取準(zhǔn)確地系統(tǒng)時間要使用硬件支持的QueryPerformanceFrequency函數(shù)，QueryPerformanceCounter函數(shù)。
posted on 2009-02-06 23:32
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