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文章來源:http://hi.baidu.com/deathdog/blog/item/d8d2a37b820745f00ad18738.html

介紹
我們在衡量一個函數運行時間,或者判斷一個演算法的時間效率,或者在程序中我們需要一個定時器,定時執行一個特定的操作,比如在多媒體中、比如在遊戲中等,都會用到時間函數。還比如我們通過記錄函數或者算法開始和截至的時間,然後利用兩者之差得出函數或者演算法的執行時間。編譯器和操作系統為我們提供了很多時間函數,這些時間函數的精度也是各不相同的,所以如果我們想得到準確的結果,必須使用合適的時間函數。現在我就介紹windows下的幾種常用時間函數。

1:Sleep函式
使用:sleep(1000),在Windows和Linux下1000代表的含義並不相同,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可以使用usleep
原理:sleep函數是使調用sleep函數的線程休眠,線程主動放棄時間片。當經過指定的時間間隔後,再啟動線程,繼續執行代碼。Sleep函數並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函數的精度非常低,當系統越忙它精度也就越低,有時候我們休眠1秒,可能3秒後才能繼續執行。它的精度取決於線程自身優先級、其他線程的優先級,以及線程的數量等因素。

2:MFC下的timer事件
使用:
  1. 調用函數SetTimer()設置定時間隔,如SetTimer(0,100,NULL)即為設置100毫秒的時間間隔
  2. 在應用程序中增加定時響應函數OnTimer(),並在該函數中添加響應的處理語句,用來完成時間到時的操作
原理:sleep函數一樣。不同的是timer是一個定時器,可以指定回調函數,默認為OnTimer()函數
精度:timer事件的精度範圍在毫秒(ms)級別,系統越忙其精度也就越差。

3:C語言下的Time
使用:time_t t;  time(&t);  Time函數是獲取當前時間。
原理:time函數主要用於獲取當前時間,比如我們做一個電子時鐘程序,就可以使用此函數,獲取系統當前的時間。
精度:秒級別

4:COM對象中的COleDateTimeCOleDateTimeSpan
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,而這兩秒內我們可以循環調用DoSomething(),從而實現在延時的時候我們也能夠處理其他的函數,或者消息。COleDateTime,COleDateTimeSpan是MFC中CTime,CTimeSpan在COM中的應用,所以,上面的方法對於CTime,CTimeSpa同樣有效。
精度:秒級別

5:C語言下的時鐘週期clock()
clock_t start = clock();
Sleep(100);
clock_t end = clock();
double d = (double)(start - end) / CLOCKS_PER_SEC;
原理:clock()是獲取計算機啟動後的時間間隔。
精度:毫秒ms級別,對於短時間內的定時或者延時可以達到ms級別,對於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()是獲取系統啟動後的時間間隔。通過進入函數開始定時,到退出函數結束定時,從而可以判斷出函數的執行時間,這種時間也並非是函數或者算法的真實執行時間,因為在函數和算法線程不可能一直佔用CPU,對於所有判斷執行時間的函數都是一樣,不過基本上已經很準確,可以通過查詢進行定時。GetTickCount()Clock()函數是向主板BIOS要real time clock時間,會有中斷產生,以及延遲問題。
精度:WindowsNT 3.5以及以後版本精度是10ms,它的時間精度比clock函數的要高,GetTickCount()常用於多媒體中。
 
7:Windows下timeGetTime
使用:需要包含Mmsystem.h,Windows.h,加入靜態庫Winmm.lib。
timeBeginPeriod(1);
DWORD start = timeGetTime();
Sleep(100);
DWORD end = timeGetTime();
timeEndPeriod(1);
原理:timeGetTime也時常用於多媒體定時器中,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。但是和GetTickCount相比,timeGetTime可以通過timeBeginPeriod,timeEndPeriod設置定時器的最小解析精度, timeBeginPeriod,timeEndPeriod必須成對出現。

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或者類型,實現定時功能只能通過輪訓來實現,也就是必須另外創建一個線程單獨處理,這樣會影響定時精度,好在windows提供了內置的定時器timeSetEvent,函數原型為

MMRESULT timeSetEvent( UINT uDelay, //以毫秒指定事件的週期
UINT uResolution, //以毫秒指定延時的精度,數值越小定時器事件分辨率越高。缺省值為1ms
LPTIMECALLBACK lpTimeProc, //指向一個回調函數
WORD dwUser, //存放用戶提供的回調數據
UINT fuEvent );  // 標誌參數,TIME_ONESHOT:執行一次;TIME_PERIODIC:週期性執行

具體應用時,可以通過調用timeSetEvent()函數,將需要週期性執行的任務定義在 lpFunction回調函數中(如:定時採樣、控制等),從而完成所需處理的事件。需要注意的是:任務處理的時間不能大於週期間隔時間。另外,在定時器 使用完畢後,應及時調用timeKillEvent()將之釋放。
原理:可以理解為代回調函數的timeGetTime
精度:毫秒(ms),timeSetEvent可以通過timeBeginPeriod,timeEndPeriod設置定時器的最小解析精度, timeBeginPeriod,timeEndPeriod必須成對出現。

9:高精度時控函數QueryPerformanceFrequencyQueryPerformanceCounter (最精準強悍的計時器!!)
使用:
LARGE_INTEGER m_nFreq;
LARGE_INTEGER m_nBeginTime;
LARGE_INTEGER nEndTime;
QueryPerformanceFrequency(&m_nFreq); // 獲取時鐘週期
QueryPerformanceCounter(&m_nBeginTime); // 獲取時鐘計數
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時間相當
精度:計算機獲取硬體支持精度最高,可以通過它判斷其他時間函數的精度範圍(夠偉大了吧?)

10總結:

以上提到常用的9種時間函數,由於他們的用處不同,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,稍微準確的延時可以使用clock函數,GetTickCount函數,更高級的實用timeGetTime函數;簡單的定時事件可以用Timer,準確地可以用timeSetEvent;或取一般系統時間可以通time,或者 CTime,或者COleDateTime,獲取準確的時間可以用clock,或者GetTickCount函數,或者timeGetTime函數,而獲取準確地系統時間要使用硬體支持的QueryPerformanceFrequency函數,QueryPerformanceCounter函數。

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