độ phân giải std :: chrono :: high_resolution_clock không tương ứng với phép đo

Question

Hãy để tôi hỏi câu hỏi của tôi bằng chương trình thử nghiệm này:

#include <iostream> 
#include <chrono> 

using std::chrono::nanoseconds; 
using std::chrono::duration_cast; 

int main(int argc, char* argv[]) 
{ 
    std::cout << "resolution (nano) = " << (double) std::chrono::high_resolution_clock::period::num 
     /std::chrono::high_resolution_clock::period::den * 1000 * 1000 * 1000 << std::endl; 

    auto t1 = std::chrono::high_resolution_clock::now(); 
    std::cout << "how much nanoseconds std::cout takes?" << std::endl; 
    auto t2 = std::chrono::high_resolution_clock::now(); 


    auto diff = t2-t1; 
    nanoseconds ns = duration_cast<nanoseconds>(diff); 

    std::cout << "std::cout takes " << ns.count() << " nanoseconds" << std::endl; 
    return 0; 
} 

Output trên máy tính của tôi:

độ phân giải (nano) = 100

bao nhiêu nano giây std :: cout mất?

std :: cout mất 1.000.200 nano giây

tôi nhận được một trong hai 1000200 hoặc 1000300 hoặc 1000400 hoặc 1000500 hoặc 1000600 hoặc 2000600 kết quả là (= 1 hoặc 2 micro). Rõ ràng là độ phân giải của std::chrono là không phải 100 nano giây hoặc cách tôi đo thời gian std::cout là sai. (tại sao tôi không bao giờ nhận được điều gì đó từ 1 đến 2 micro giây, ví dụ 1500000?)

Tôi cần bộ hẹn giờ có độ phân giải cao trong C++. Bản thân hệ điều hành cung cấp bộ hẹn giờ có độ phân giải cao vì tôi có thể đo lường mọi thứ với độ chính xác micro giây bằng cách sử dụng lớp C# Stopwatch trên cùng một máy. Vì vậy, tôi chỉ cần sử dụng đúng bộ hẹn giờ có độ phân giải cao mà hệ điều hành có!

Làm cách nào để sửa chương trình của tôi để tạo ra kết quả mong đợi?

Answer 1

Tôi sẽ đoán bạn đang sử dụng VS2012; Nếu không, hãy bỏ qua câu trả lời này. VS2012 typedef 's high_resolution_clock to system_clock. Đáng buồn thay, điều này có nghĩa là nó có độ chính xác crappy (khoảng 1ms). Tôi đã viết một res đồng hồ cao hơn trong đó sử dụng QueryPerformanceCounter để sử dụng trong VS2012 ...

HighResClock.h:

struct HighResClock 
    { 
     typedef long long        rep; 
     typedef std::nano        period; 
     typedef std::chrono::duration<rep, period>  duration; 
     typedef std::chrono::time_point<HighResClock> time_point; 
     static const bool is_steady = true; 

     static time_point now(); 
    }; 

HighResClock.cpp:

namespace 
{ 
    const long long g_Frequency = []() -> long long 
    { 
     LARGE_INTEGER frequency; 
     QueryPerformanceFrequency(&frequency); 
     return frequency.QuadPart; 
    }(); 
} 

HighResClock::time_point HighResClock::now() 
{ 
    LARGE_INTEGER count; 
    QueryPerformanceCounter(&count); 
    return time_point(duration(count.QuadPart * static_cast<rep>(period::den)/g_Frequency)); 
} 

(tôi rời ra một khẳng định và #ifs để xem nếu nó được biên soạn vào năm 2012 từ mã trên)

Bạn có thể sử dụng đồng hồ này ở bất kỳ đâu và giống như đồng hồ tiêu chuẩn.

Answer 2

Có thể triển khai không triển khai bộ hẹn giờ có độ phân giải cao hơn?

Có vẻ như bạn đang sử dụng Windows (bạn đề cập đến C#) vì vậy nếu bạn hẹn giờ và bạn thực sự đang sử dụng các cửa sổ, bạn có thể sử dụng QueryPerformanceFrequency và QueryPerformanceCounter.

Answer 3

Độ phân giải của đồng hồ không nhất thiết phải giống với thời lượng nhỏ nhất có thể được biểu thị bằng loại dữ liệu mà đồng hồ sử dụng. Trong trường hợp này, việc triển khai của bạn sử dụng loại dữ liệu có thể đại diện cho một khoảng thời gian nhỏ đến 100 nano giây, nhưng đồng hồ bên dưới không thực sự có độ phân giải như vậy.

---

Độ phân giải thấp của Visual Studio high_resolution_clock là một vấn đề trong nhiều năm. Trình quản lý thư viện chuẩn C++ của Microsoft, Stephan T. Lavavej, has indicated rằng điều này đã được sửa trong VS2015 thông qua việc sử dụng QueryPerformanceCounter().