如何在Linux中从C打印毫秒和纳秒精度的时间差？

Posted 2023-02-22

【中文标题】如何在Linux中从C打印毫秒和纳秒精度的时间差？

【英文标题】：How to print time difference in accuracy of milliseconds and nanoseconds from C in Linux?

【发布时间】：2013-04-22 22:19:32

【问题描述】：

我有这个程序可以打印 2 个不同实例之间的时间差，但它的打印精度为秒。我想以毫秒为单位打印它，另一个以纳秒为单位打印。

//Prints in accuracy of seconds

#include <stdio.h>
#include <time.h>

int main(void)

    time_t now, later;
    double seconds;

    time(&now);
    sleep(2);

    time(&later);
    seconds = difftime(later, now);

    printf("%.f seconds difference", seconds);

我怎样才能做到这一点？

【问题讨论】：

你在什么平台上？

这可能会有所帮助：***.com/questions/13610471/…

@interjay：对不起，我应该提一下，它是 Linux。 gcc 编译器。

你不能有纳秒的精度。 ***.com/questions/13610471/…

@georgesl 你可以在 Linux 上获得纳秒精度的时间。尽管我相信它可能是基于大多数架构上 CPU 的内部时钟的两个微秒值之间的插值，但这并不能保证是纳秒精度。不过，您始终可以使用clock_getres 找到它。

【参考方案1】：

首先阅读 time(7) 手册页。

然后，您可以使用clock_gettime(2) syscall（您可能需要链接-lrt 来获取它）。

所以你可以试试

    struct timespec tstart=0,0, tend=0,0;
    clock_gettime(CLOCK_MONOTONIC, &tstart);
    some_long_computation();
    clock_gettime(CLOCK_MONOTONIC, &tend);
    printf("some_long_computation took about %.5f seconds\n",
           ((double)tend.tv_sec + 1.0e-9*tend.tv_nsec) - 
           ((double)tstart.tv_sec + 1.0e-9*tstart.tv_nsec));

不要期望硬件计时器具有纳秒精度，即使它们提供纳秒分辨率。并且不要尝试测量少于几毫秒的持续时间：硬件不够忠实。您可能还想使用clock_getres 来查询某个时钟的分辨率。

【讨论】：

对我来说确实如此。非常感谢@Basile

硬件没有“足够忠实”来测量亚毫秒间隔是一个值得怀疑的断言。如果属实，那么考虑到晶体振荡器的准确性，它需要一个解释。

我不确定典型消费 PC 上的典型时钟是否具有 1e-10 的相对精度。大多数时钟都不是那么精确。那些确实可能比汽车贵。我什至无法说出这种高精度时钟的供应商。

对于计算基准测试，最好使用 CLOCK_PROCESS_CPUTIME_ID 而不是 CLOCK_MONOTONIC

我会重新排序计算以最小化舍入误差：(double) (tend.tv_sec - tstart.tv_sec) + 1.0e-9 * (double) (tend.tv_nsec - tstart.tv_nsec)

【参考方案2】：

timespec_get 来自 C11

此函数最多返回纳秒，四舍五入到实现的分辨率。

示例来自：http://en.cppreference.com/w/c/chrono/timespec_get：

#include <stdio.h>
#include <time.h>

int main(void)

    struct timespec ts;
    timespec_get(&ts, TIME_UTC);
    char buff[100];
    strftime(buff, sizeof buff, "%D %T", gmtime(&ts.tv_sec));
    printf("Current time: %s.%09ld UTC\n", buff, ts.tv_nsec);

输出：

Current time: 02/18/15 14:34:03.048508855 UTC

更多详情：https://***.com/a/36095407/895245

【讨论】：

这很棒。有没有一种简单的方法可以将 buff 和 ts.tv_sec 连接成一个字符串？我试图在 cpp 中使用 .append() 没有成功。

@p.luck 不确定我是否理解这个问题。你的意思是在一个字符串中连接ts.tv_sec 和ts.nsec 吗？为此，strftime %D %T %s + 第二个 snprintf 电话：***.com/questions/3774417/…

【参考方案3】：

这里有一个简单的宏来处理它

#include <time.h>
#define CHECK_TIME(x) \
    struct timespec start,end;\
    clock_gettime(CLOCK_REALTIME, &start);\
    x;\
    clock_gettime(CLOCK_REALTIME, &end);\
    double f = ((double)end.tv_sec*1e9 + end.tv_nsec) - ((double)start.tv_sec*1e9 + start.tv_nsec); \
    printf("time %f ms\n",f/1000000); \
    

这里是如何使用它：

CHECK_TIME(foo(a,b,c))