在C ++實現中std :: chrono :: system_clock vs std :: chrono :: steady_clock的精度是多少？

Question

以下程序：

#include <chrono>
#include <iostream>
#include <vector>

inline uint64_t now() {
    return std::chrono::duration_cast
       <std::chrono::nanoseconds> 
       (std::chrono::system_clock::now()
          .time_since_epoch())
       .count();
}

int main() {
        std::vector<uint64_t> v;
        for (int i = 0; i < 1000; i++)
                v.push_back(now());

        for (int i = 0; i < v.size()-1; i++)
                std::cout << v[i+1] - v[i] << std::endl;
}

打印數量在250到300左右的范圍內：

g++ (Ubuntu 8.2.0-7ubuntu1) 8.2.0

有：

Linux 4.18.0-15-generic #16-Ubuntu SMP x86_64 x86_64 x86_64 GNU/Linux

意思是std :: chrono :: system_clock在這個系統上是納秒精度（很可能是gettimeofday對嗎？）。 我有幾個問題：

1. 這個系統在std::chrono::system_clock std::chrono::steady_clock std::chrono::system_clock和std::chrono::steady_clock什么？ （是的，我知道它們在標准中有不同的指定，我正在考慮這個實現。）

2. 所有libstdc ++目標的答案是否相同？

3. 所有libc ++目標的答案是否相同？

4. Windows / MSVC目標的答案是否相同？

Answer 1

我不確定你是否在問你想要回答的問題。 我看到的一件事是你在穩定性和系統時鍾方面的問題，就其精度而言。 第二，從單獨的片段判斷，是關於system_clock :: now，duration_cast，vector :: push_back / vector :: insert和（implicit）vector :: resize的性能。

如果你不介意，我會嘗試回答這兩個中的第一個：

• 這些時鍾的關鍵是一個（system_clock）適合與任何物理日歷互操作，因此有時可以返回（ 隨着夏季/冬季時間的過渡 當有人或某事改變機器上的系統時間時，請參閱std :: system_clock和std :: steady_clock之間的區別？ ），另一個（steady_clock）保證只能前進，並且有利於測量push_back的長度。
• 這些時鍾的分辨率無法保證。 這就是為什么你應該保持時鍾的持續時間類型，只要合理，並且只在打印之前使用.count（）訪問器; 但是，由於對所用的時間沒有任何保證，你應該也可以
  1. 做一個duration_cast穩定的東西，
  2. 或者執行一些花哨的后綴選擇，使用句點作為某些元程序的參數。
• 沒有關於time_since_epoch（）的含義的保證，在C ++ 20之前，沒有辦法比較屬於兩個不同時鍾的time_points / durations
• 並且，請記住，在任何系統上，對任何時鍾的周期分辨率都沒有任何保證; 我發現了困難的方法（編寫一些花哨的模板），甚至不能保證周期可以被1000整除...對於其中一個時鍾，其中一個庫使用1超過10 ^ 8作為周期.. 。

因此，詢問任何特定的實現並希望它們的常量也將用於其他實現 - 即使對於同一個供應商 - 也是不可取的。 我總是嘗試使用clock的:: time_point，或者:: duration，或者作為最后的手段，毫秒或納秒，這取決於我測量什么以及測量的東西飛得多快。

還請注意有system_clock ::（to / from）_time_t（）函數，即使system_clock :: duration具有更精細的周期，它肯定會產生1超過1的值（秒）。

使用steady_clock，其time_point和盡可能晚地調用duration_cast的修訂片段將是：

#include <chrono>
#include <iostream>
#include <vector>

int main() {
        using namespace std::chrono;
        using clock = steady_clock;

        std::vector<clock::time_point> v;
        for (int i = 0; i < 1000; i++)
                v.push_back(clock::now());

        for (size_t i = 0; i < v.size()-1; i++) {
                std::cout
                        << duration_cast<nanoseconds>(
                                v[i+1] - v[i]
                                ).count()
                        << "ns\n";
        }
}

編輯：哦，另一件事是原始代碼中沒有任何內容可以證明你的庫在system_clock中使用nano作為句點。 你正在做一個duration_cast <nanoseconds>（如果必須的話，它使用整數除法）並從中獲得周期，但持續時間不同，例如duration_cast <duration <long long，pico >>，你也可以在下面的某個地方獲得非零值最低的1000.不太可能，但可能永遠不會少。

編輯2： Sheesh這很復雜。 在第一個項目符號點中更改了system_clock不穩定的原因。