std :: chrono :: duration_cast - 任何比nano-second更精確的單位？

Question

我想問一下，如何計算皮秒，飛秒和更高精度等任何單位的時間。 我正在計算函數的運行時間並使用納秒，當我使用毫秒或納秒時，函數的運行時間返回0。 我認為Chrono庫只支持納秒，這是我在鍵入chrono后按ctrl + space時出現的最精確的::

int main()
{
    auto t1 = std::chrono::high_resolution_clock::now();
    f();
    auto t2 = std::chrono::high_resolution_clock::now();
    std::cout << "f() took "
              << std::chrono::duration_cast<std::chrono::milliseconds>(t2 - t1).count()
              << " milliseconds\n";
}

代碼來源： http ： //en.cppreference.com/w/cpp/chrono/duration/duration_cast

謝謝。

Answer 1

你可以用更精確的持續時間計算時間（皮秒......）

www.stroustrup.com/C++11FAQ.html

請參閱以下定義：

typedef ratio<1, 1000000000000> pico;

然后使用：

duration<double, pico> d{1.23}; //...1.23 picoseconds

更新您的問題有三個部分：

1. 如何使用std :: chrono並使用std :: chrono :: duration進行計算
2. 如何獲得更高精度的時間戳
3. 如何進行代碼的性能測試

上面我部分回答了第一個問題（如何定義“皮秒”持續時間）。 請考慮以下代碼作為示例：

#include <chrono>
#include <iostream>
#include <typeinfo>

using namespace std;
using namespace std::chrono;

void f()
{
    enum { max_count = 10000 };
    cout << '|';
    for(volatile size_t count = 0; count != max_count; ++count)
    {
        if(!(count % (max_count / 10)))
            cout << '.';
    }
    cout << "|\n";
}

int main()
{
    typedef std::ratio<1l, 1000000000000l> pico;
    typedef duration<long long, pico> picoseconds;
    typedef std::ratio<1l, 1000000l> micro;
    typedef duration<long long, micro> microseconds;

    const auto t1 = high_resolution_clock::now();
    enum { number_of_test_cycles = 10 };
    for(size_t count = 0; count != number_of_test_cycles; ++count)
    {
        f();
    }
    const auto t2 = high_resolution_clock::now();
    cout << number_of_test_cycles << " times f() took:\n"
         << duration_cast<milliseconds>(t2 - t1).count() << " milliseconds\n"
         << duration_cast<microseconds>(t2 - t1).count() << " microseconds\n"
         << duration_cast<picoseconds>(t2 - t1).count() << " picoseconds\n";
}

它產生這個輸出：

$ ./test
|..........|
|..........|
|..........|
|..........|
|..........|
|..........|
|..........|
|..........|
|..........|
|..........|
10 times f() took:
1 milliseconds
1084 microseconds
1084000000 picoseconds

如你所見，為了獲得1毫秒的結果，我不得不重復f（）10次。 當計時器沒有足夠的精度時，重復測試是一種常規方法。 有一個問題與重復有關 - 重復你的測試N次不需要花費一定比例的時間。 你需要先證明它。

另一件事 - 雖然我可以使用皮秒持續時間進行計算，但我的high_resolution_timer不能給出比微秒更高的精度。

要獲得更高的精度，您可以使用時間戳計數器，請參閱wiki / Time_Stamp_Counter - 但這很棘手並且特定於平台。

Answer 2

“標准”PC的分辨率大約為100納秒，因此除非您擁有某種自定義硬件，否則嘗試以高於此值的分辨率測量時間是不可能的。 請參閱現代PC的內部時鍾精確程度如何？ 有關問題，請查看第二個答案： https ： //stackoverflow.com/a/2615977/1169863 。