如何獲得毫秒級的Windows系統時間？

Question

如何獲得毫秒級的Windows系統時間？

如果上述方法不可行，那么如何獲得操作系統啟動時間？ 我想將此值與timeGetTime（）一起使用，以便以毫秒為單位計算系統時間。

先感謝您。

Answer 1

試試《 MSDN雜志》中的這篇文章。 實際上非常復雜。

為Windows實施持續更新的高分辨率時間提供程序

Answer 2

這是對以上評論的詳盡解釋，以解釋一些原因。

首先， GetSystemTime *調用是唯一提供系統時間的Win32 API。 這段時間的粒度相當粗糙，因為大多數應用程序不需要維持較高分辨率所需的開銷。 時間（可能）在內部存儲為64位毫秒數。 調用timeGetTime將獲得低階32位。 調用GetSystemTime等要求Windows將轉換為天等后（包括系統啟動時間）返回此毫秒時間。

機器中有兩個時間源：CPU時鍾和板載時鍾（例如，實時時鍾（RTC），可編程間隔計時器（PIT）和高精度事件計時器（HPET））。 第一個具有約0.5ns（2GHz）的分辨率，第二個通常可編程至1ms的周期（盡管較新的芯片（HPET）具有更高的分辨率）。 Windows使用這些定期的滴答聲來執行某些操作，包括更新系統時間。

應用程序可以通過timerBeginPeriod更改此時間段 ； 但是，這會影響整個系統。 操作系統將以請求的頻率檢查/更新常規事件。 在低CPU負載/頻率下，有一些空閑時間可以節省功率。 在高頻下，沒有時間將處理器置於低功耗狀態。 有關更多詳細信息，請參見計時器分辨率 。 最后，每個刻度都有一些開銷，增加頻率會消耗更多的CPU周期。

對於更高的分辨率時間，系統時間不會保持這種精度，僅比Big Ben有用。 使用QueryPerformanceCounter（QPC）或CPU的刻度（rdtsc）可以提供系統時間刻度之間的分辨率。 MSDN雜志文章Kevin引用了這種方法。 盡管這些方法可能會有漂移（例如，由於頻率縮放），等等，因此需要與系統時間同步。

Answer 3

GetTickCount不會為您完成它。

查看QueryPerformanceFrequency / QueryPerformanceCounter 。 不過，唯一的陷阱是CPU擴展，因此您的研究也是如此。

Answer 4

在Windows中，所有時間的基礎是一個稱為GetSystemTimeAsFiletime的函數。

• 它返回一個結構，該結構能夠保留100ns重新設定時間。
• 它保存在UTC中

FILETIME結構記錄自1600年1月1日以來的100ns間隔數； 表示其分辨率限制為100ns。

這形成了我們的第一個功能：

自1600年1月1日以來，100ns滴答聲的64位數字有些笨拙。 Windows提供了一個方便的輔助函數FileTimeToSystemTime ，可以將這個64位整數解碼為有用的部分：

record SYSTEMTIME {
   wYear: Word;
   wMonth: Word;
   wDayOfWeek: Word;
   wDay: Word;
   wHour: Word;
   wMinute: Word;
   wSecond: Word;
   wMilliseconds: Word;
}

請注意， SYSTEMTIME具有1ms的內置分辨率限制

現在，我們有了從FILETIME到SYSTEMTIME ：

我們可以編寫函數以SYSTEIMTIME結構形式獲取當前系統時間：

SYSTEMTIME GetSystemTime()
{
    //Get the current system time utc in it's native 100ns FILETIME structure
    FILETIME ftNow;
    GetSytemTimeAsFileTime(ref ft);

    //Decode the 100ns intervals into a 1ms resolution SYSTEMTIME for us
    SYSTEMTIME stNow;
    FileTimeToSystemTime(ref stNow);

    return stNow;
}

除了Windows已經為您編寫了這樣的功能： GetSystemTime

本地而不是UTC

現在，如果您不希望使用UTC的當前時間怎么辦。 如果您想在當地時間怎么辦？ Windows提供了將UTC中的FILETIME轉換為本地時間的功能： FileTimeToLocalFileTime

您可以編寫一個已經在本地時間返回FILETIME的函數：

FILETIME GetLocalTimeAsFileTime()
{
   FILETIME ftNow;
   GetSystemTimeAsFileTime(ref ftNow);

   //convert to local
   FILETIME ftNowLocal
   FileTimeToLocalFileTime(ftNow, ref ftNowLocal);

   return ftNowLocal;
}

並說您想將本地 FILETIME解碼為SYSTEMTIME。 沒問題，您可以再次使用FileTimeToSystemTime ：

幸運的是，Windows已經為您提供了一個返回值的函數：

精確

還有另一個考慮。 在Windows 8之前，時鍾的分辨率約為15ms。 在Windows 8中，他們將時鍾提高到100ns（與FILETIME的分辨率匹配）。

• GetSystemTimeAsFileTime （舊版，15ms分辨率）
• GetSystemTimeAsPreciseFileTime （Windows 8，100ns分辨率）

這意味着我們應該始終偏愛新值：

你問時間

您要求時間； 但是你有一些選擇。

時區：

• UTC （系統本機）
• 當地時區

格式：

• FILETIME （系統本機，100ns分辨率）
• SYTEMTIME （已解碼，分辨率為1ms）

摘要

• 100ns分辨率： FILETIME
  • UTC： GetSytemTimeAsPreciseFileTime （或GetSystemTimeAsFileTime ）
  • 本地：（ 自行滾動）
• 1ms分辨率： SYSTEMTIME
  • UTC： GetSystemTime
  • 本地： GetLocalTime

Answer 5

從Windows 8開始，Microsoft引入了新的API命令GetSystemTimePreciseAsFileTime：

https://msdn.microsoft.com/zh-CN/library/windows/desktop/hh706895%28v=vs.85%29.aspx

不幸的是，如果您創建的軟件也必須在較舊的操作系統上運行，則無法使用它。

我當前的解決方案如下，但請注意：確定的時間並不精確，僅接近實時時間。 結果應始終小於或等於實時，但有固定錯誤（除非計算機進入待機狀態）。 結果具有毫秒分辨率。 就我的目的而言，這已經足夠了。

void GetHighResolutionSystemTime(SYSTEMTIME* pst)
{
    static LARGE_INTEGER    uFrequency = { 0 };
    static LARGE_INTEGER    uInitialCount;
    static LARGE_INTEGER    uInitialTime;
    static bool             bNoHighResolution = false;

    if(!bNoHighResolution && uFrequency.QuadPart == 0)
    {
        // Initialize performance counter to system time mapping
        bNoHighResolution = !QueryPerformanceFrequency(&uFrequency);
        if(!bNoHighResolution)
        {
            FILETIME ftOld, ftInitial;

            GetSystemTimeAsFileTime(&ftOld);
            do
            {
                GetSystemTimeAsFileTime(&ftInitial);
                QueryPerformanceCounter(&uInitialCount);
            } while(ftOld.dwHighDateTime == ftInitial.dwHighDateTime && ftOld.dwLowDateTime == ftInitial.dwLowDateTime);
            uInitialTime.LowPart  = ftInitial.dwLowDateTime;
            uInitialTime.HighPart = ftInitial.dwHighDateTime;
        }
    }

    if(bNoHighResolution)
    {
        GetSystemTime(pst);
    }
    else
    {
        LARGE_INTEGER   uNow, uSystemTime;

        {
            FILETIME    ftTemp;
            GetSystemTimeAsFileTime(&ftTemp);
            uSystemTime.LowPart  = ftTemp.dwLowDateTime;
            uSystemTime.HighPart = ftTemp.dwHighDateTime;
        }
        QueryPerformanceCounter(&uNow);

        LARGE_INTEGER   uCurrentTime;
        uCurrentTime.QuadPart = uInitialTime.QuadPart + (uNow.QuadPart - uInitialCount.QuadPart) * 10000000 / uFrequency.QuadPart;

        if(uCurrentTime.QuadPart < uSystemTime.QuadPart || abs(uSystemTime.QuadPart - uCurrentTime.QuadPart) > 1000000)
        {
            // The performance counter has been frozen (e. g. after standby on laptops)
            // -> Use current system time and determine the high performance time the next time we need it
            uFrequency.QuadPart = 0;
            uCurrentTime = uSystemTime;
        }

        FILETIME ftCurrent;
        ftCurrent.dwLowDateTime  = uCurrentTime.LowPart;
        ftCurrent.dwHighDateTime = uCurrentTime.HighPart;
        FileTimeToSystemTime(&ftCurrent, pst);
    }
}

Answer 6

GetSystemTimeAsFileTime在絕對時間內為所有Win32函數提供了最佳精度。 喬爾·克拉克（Joel Clark）建議的QPF / QPC將提供更好的相對時間。

Answer 7

由於我們所有人都是來這里快速摘錄而不是無聊的解釋，所以我將寫一個：

FILETIME t;
GetSystemTimeAsFileTime(&t); // unusable as is

ULARGE_INTEGER i;
i.LowPart = t.dwLowDateTime;
i.HighPart = t.dwHighDateTime;

int64_t ticks_since_1601 = i.QuadPart; // now usable
int64_t us_since_1601   = (i.QuadPart * 1e-1);
int64_t ms_since_1601   = (i.QuadPart * 1e-4);
int64_t sec_since_1601  = (i.QuadPart * 1e-7);

// unix epoch
int64_t unix_us  = (i.QuadPart * 1e-1) - 11644473600LL * 1000000;
int64_t unix_ms  = (i.QuadPart * 1e-4) - 11644473600LL * 1000;
double  unix_sec = (i.QuadPart * 1e-7) - 11644473600LL;

// i.QuadPart is # of 100ns ticks since 1601-01-01T00:00:00Z
// difference to Unix Epoch is 11644473600 seconds (attention to units!)

伙計們，不知道基於性能計數器的答案是如何漂移的，不要做滑動錯誤。

Answer 8

QueryPerformanceCounter（）專為細粒度的計時器解析而構建。

它是系統必須提供的最高分辨率的計時器，您可以在應用程序代碼中使用它來識別性能瓶頸

這是C＃開發人員的簡單實現：

    [DllImport("kernel32.dll")]
    extern static short QueryPerformanceCounter(ref long x);
    [DllImport("kernel32.dll")]
    extern static short QueryPerformanceFrequency(ref long x);
    private long m_endTime;
    private long m_startTime;
    private long m_frequency;

    public Form1()
    {
        InitializeComponent();
    }
    public void Begin()
    {
        QueryPerformanceCounter(ref m_startTime);
    }
    public void End()
    {
        QueryPerformanceCounter(ref m_endTime);
    }

    private void button1_Click(object sender, EventArgs e)
    {
        QueryPerformanceFrequency(ref m_frequency);
        Begin();
        for (long i = 0; i < 1000; i++) ;
        End();
        MessageBox.Show((m_endTime - m_startTime).ToString());
    }

如果您是C / C ++開發人員，請在此處查看： http : //support.microsoft.com/kb/815668

Answer 9

好的，這是很老的，但是Windows C庫_ftime還有另一個有用的函數，該函數返回一個結構，其本地時間為time_t ，毫秒，時區和夏令時標志。

Answer 10

在回答“ Windows上的微秒分辨率時間戳”問題時，我已經寫了一些有關如何以適合大多數目的的方式快速，輕松地實現此目的的信息。