问题描述
我有一个简单的程序,它使用 chrono
进行计时,我已将其从 MSVC 移植到 Code::Blocks。程序的显示屏显示从开始到小数点后 16 位的增量时间。编译后,我注意到计时器仅从小数点前 6 位开始向上移动。代码保持不变,仍然使用std::chrono::high_resolution_clock::Now();
的时间,然后计算我使用的delta时间
double localDeltaTime = std::chrono::duration_cast<std::chrono::nanoseconds>(m_EndTime - m_StartTime).count();
localDeltaTime = localDeltaTime / 1000000000.0;
这清楚地显示了纳秒计时,但 GCC 似乎只做微秒?这是一个已知问题吗?
编辑:
这是一个 MRE,
#include <chrono>
#include <iostream>
#include <iomanip>
int main()
{
std::chrono::high_resolution_clock::time_point start = std::chrono::high_resolution_clock::Now();
std::chrono::high_resolution_clock::time_point finish = start;
while (true)
{
finish = std::chrono::high_resolution_clock::Now();
long double deltaTime = std::chrono::duration_cast<std::chrono::nanoseconds>(finish - start).count();
deltaTime /= 1000000000.0;
std::cout << std::setprecision(25) << deltaTime << std::endl;
}
return 0;
}
解决方法
这是一个已知的 MinGW 问题 #5086。
它提到了这些可能的解决方法:
- 使用
std::chrono::steady_clock
- 使用Boost.chrono
- 使用
QueryPerformanceCounter
Win32 API 构建 your own clock
关于 MSVC:
首先,在 Windows 上,最好的用户空间计时器分辨率是 100 ns。
在 MSVC 中,system_clock
和 steady_clock
都支持此分辨率,因此您应该会看到 7 位十进制数字的变化。
但是写入 std::cout
需要很长时间,大约为 1 毫秒。所以这就是您在版本中看到大时间步长的原因,您实际上是在测量 std::cout
时间。
我重写了测试以打印时间点的最小变化:
#include <chrono>
#include <iostream>
#include <iomanip>
using namespace std::literals;
template<class Clock>
void runTest() {
std::cout << typeid(Clock).name() << '\n';
for (int i = 0; i < 5; i++) {
auto start = Clock::now();
for (;;) {
auto finish = Clock::now();
if (finish != start) {
std::cout << std::fixed << std::setprecision(9) << (finish - start) / 1.0s << '\n';
break;
}
}
}
}
int main() {
runTest<std::chrono::system_clock>();
runTest<std::chrono::steady_clock>();
runTest<std::chrono::high_resolution_clock>();
}
这是我得到的输出:
MSVC 19.28(VS 2019):
struct std::chrono::system_clock
0.000000200
0.000000100
0.000000100
0.000000100
0.000000100
struct std::chrono::steady_clock
0.000000100
0.000000100
0.000000100
0.000000200
0.000000100
struct std::chrono::steady_clock
0.000000200
0.000000100
0.000000100
0.000000100
0.000000100
MinGW-w64 GCC 10.2.0(Rev1,由 MSYS2 项目构建):
NSt6chrono3_V212system_clockE
0.000999200
0.000998600
0.000999900
0.001000800
0.000999400
NSt6chrono3_V212steady_clockE
0.000000100
0.000000100
0.000000100
0.000000100
0.000000100
NSt6chrono3_V212system_clockE
0.000999900
0.001001900
0.001006200
0.001016600
0.000980700
因此,在 MinGW 的情况下,我们可以看到至少 steady_clock
提供了 100 ns 的分辨率,但不幸的是,high_resolution_clock
是 system_clock
的别名。