如何在 c++ 中以毫秒为单位获得系统启动时间？

Posted 2023-03-24

【中文标题】如何在 c++ 中以毫秒为单位获得系统启动时间？

【英文标题】：How do I get system up time in milliseconds in c++?

【发布时间】：2015-07-17 16:39:07

【问题描述】：

如何获得系统启动后的系统启动时间？我发现的只是时代以来的时间，没有别的。

例如，像 ctime 库中的 time() 之类的东西，但它只给我一个自纪元以来的秒值。我想要类似 time() 的东西，但从系统启动开始。

【问题讨论】：

取决于系统。

我的意思是从计算机启动开始。我想获取系统计时器值。有没有跨平台的方法？

@dandan：供未来用户参考，此线程可能对所有系统都有答案。

【参考方案1】：

它依赖于操作系统，并且已经在 *** 上为多个系统提供了答案。

#include<chrono> // for all examples :)

Windows ...

使用GetTickCount64()（分辨率通常为10-16毫秒）

#include <windows>
// ...
auto uptime = std::chrono::milliseconds(GetTickCount64());

Linux ...

... 使用/proc/uptime

#include <fstream>
// ...
std::chrono::milliseconds uptime(0u);
double uptime_seconds;
if (std::ifstream("/proc/uptime", std::ios::in) >> uptime_seconds)

  uptime = std::chrono::milliseconds(
    static_cast<unsigned long long>(uptime_seconds*1000.0)
  );

...使用sysinfo（分辨率1秒）

#include <sys/sysinfo.h>
// ...
std::chrono::milliseconds uptime(0u);
struct sysinfo x;
if (sysinfo(&x) == 0)

  uptime = std::chrono::milliseconds(
    static_cast<unsigned long long>(x.uptime)*1000ULL
  );

OS X ...

... 使用sysctl

#include <time.h>
#include <errno.h>
#include <sys/sysctl.h>
// ...
std::chrono::milliseconds uptime(0u);
struct timeval ts;
std::size_t len = sizeof(ts);
int mib[2] =  CTL_KERN, KERN_BOOTTIME ;
if (sysctl(mib, 2, &ts, &len, NULL, 0) == 0)

  uptime = std::chrono::milliseconds(
    static_cast<unsigned long long>(ts.tv_sec)*1000ULL + 
    static_cast<unsigned long long>(ts.tv_usec)/1000ULL
  );

类 BSD 系统（或分别支持 CLOCK_UPTIME 或 CLOCK_UPTIME_PRECISE 的系统）...

...使用clock_gettime（分辨率见clock_getres）

#include <time.h>
// ... 
std::chrono::milliseconds uptime(0u);
struct timespec ts;
if (clock_gettime(CLOCK_UPTIME_PRECISE, &ts) == 0)

  uptime = std::chrono::milliseconds(
    static_cast<unsigned long long>(ts.tv_sec)*1000ULL + 
    static_cast<unsigned long long>(ts.tv_nsec)/1000000ULL
   );

【讨论】：

另外，有没有跨平台的获取方式？

它必须是static_cast<unsigned long long>(uptime_seconds*1000)，因为uptime_seconds 包括毫秒，例如8084.13 * 1000 = 8084130 mS 而不是8084 * 1000 = 8084000 mS

【参考方案2】：

+1 接受的答案。不错的调查。但 OS X 的答案不正确，我想在这里显示更正。

在 OS X 上输入 CTL_KERN, KERN_BOOTTIME 的 sysctl 函数返回系统启动后的 Unix Time，而不是自启动以来的时间。在这个系统（以及所有其他系统）上，std::chrono::system_clock 也测量Unix Time。因此，只需减去这两个 time_points 即可获得自启动以来的时间。以下是您如何修改已接受答案的 OS X 解决方案来执行此操作：

std::chrono::milliseconds
uptime()

    using namespace std::chrono;
    timeval ts;
    auto ts_len = sizeof(ts);
    int mib[2] =  CTL_KERN, KERN_BOOTTIME ;
    auto constexpr mib_len = sizeof(mib)/sizeof(mib[0]);
    if (sysctl(mib, mib_len, &ts, &ts_len, nullptr, 0) == 0)
    
        system_clock::time_point bootsecondsts.tv_sec + microsecondsts.tv_usec;
        return duration_cast<milliseconds>(system_clock::now() - boot);
    
    return 0ms;

注意事项：

最好

让chrono 为您进行单位转换。如果您的代码中包含1000（例如，将秒转换为毫秒），请将其重写为让chrono 进行转换。 如果它们编译，您可以依赖隐式计时持续时间单位转换是正确的。如果它们无法编译，则意味着您要求截断，您可以使用 duration_cast 明确要求截断。 如果可以使代码更具可读性，可以在函数中本地使用 using 指令。

【讨论】：

'system_clock' 不是单调的，因此，减去now-boot 可能会导致错误甚至负值？

是的，但要做到这一点需要有人积极尝试阻止系统。在正常情况下，计算机对 Unix 时间的跟踪会通过少量时间进行调整，以以廉价石英钟的精度跟踪正确的时间。夏令时和更改时区都不会影响system_clock 返回的值。学究起来，now-boot 在正常情况下可能会有点错误，因为 macOS 不包含完美的时钟。

@Howard Hinnant：需要有人纠正系统时间才能做到这一点。或者有人重新配置 NTP 源。或者一个时钟电池烧坏的系统（它们持续大约 10 年），它在引导期间使用 NTP 更正系统时间。无需积极尝试阻挠所需的系统。

【参考方案3】：

有一个boost example关于如何自定义日志消息。

作者在其中实现了一个简单的函数unsigned int get_uptime() 来获取不同平台的系统正常运行时间，包括 Windows、OSx、Linux 以及 BSD。

【讨论】：

对 Windows 使用 GetTickCount，对 Linux 使用 sysinfo 或 clock_gettime，对 OS X 使用 sysctl。