为啥 DateTime 基于 Ticks 而不是毫秒？

Posted 2023-03-31

【中文标题】为啥 DateTime 基于 Ticks 而不是毫秒？

【英文标题】：Why is DateTime based on Ticks rather than Milliseconds?为什么 DateTime 基于 Ticks 而不是毫秒？

【发布时间】：2013-01-03 03:28:58

【问题描述】：

为什么DateTime 的最小分辨率基于 Ticks（100 纳秒单位）而不是毫秒？

【问题讨论】：

为什么要将DateTime 的精度限制为毫秒（一系列缺点，例如，您要么为TimeSpan 使用不同的单位，要么不能让StopWatch 返回TimeSpan s) 什么时候可以有 100ns 的精度而没有缺点？

我试图了解 Ticks 背后的实际原因。

刻度只是表示 9999 年时不会导致 Int64 溢出的最小十次方。

“Clunks”历史悠久。 (Ref.)

【参考方案1】：

TimeSpan 和 DateTime 使用相同的 Ticks 进行操作，例如将 TimeSpan 添加到 DateTime 微不足道。

更精确是好的。主要用于TimeSpan，但以上原因将其转移到DateTime。

例如StopWatch 测量短时间间隔，通常短于一毫秒。它可以返回一个TimeSpan。 在我的一个项目中，我使用TimeSpan 来处理音频样本。 100ns 已经足够短了，毫秒是不够的。

即使使用毫秒刻度，您也需要一个 Int64 来表示 DateTime。但是你浪费了大部分范围，因为 0 到 9999 之外的年份并没有真正有用。所以他们选择了尽可能小的刻度，同时允许DateTime 代表 9999 年。

大约有 2^61.5 个 100ns 的滴答声。由于DateTime 需要两个位用于时区相关标记，因此 100ns 滴答是适合 Int64 的最小十次方间隔。

因此，使用较长的刻度会降低精度，而不会获得任何收益。使用较短的刻度不适合 64 位。 => 100ns 是给定约束的最佳值。

【讨论】：

好答案。是的，如果只使用 32 位，例如 int 或 uint，即使没有使用两位来表示“时间”信息，您也只能表示少于 50 天（@987654336 @) 毫秒分辨率。如果你想为此使用一个 32 位整数，你可以使用 seconds 作为你的“tick”大小，而不是毫秒，这实际上是在所谓的“Unix time”中完成的。他们仍然会遇到问题，因为他们只使用 32 位。

很多年前，我曾经在面试时问过这个问题。令人惊讶的是，有多少最近的大学毕业生不知道最小的刻度尺寸是多少，以至于一万年的跨度适合一个 64 位整数。

0 年或 9999 年有什么特别之处？我真的不知道 DateTime 对象如何适用于当前日历制定之前的任何一年（从 1750 年 1 月 1 日到 1760 年 1 月 1 日，美洲殖民地有多少天？），也我认为在 2499 年 12 月 31 日之后仍然会使用该类型吗？尝试使用 DateTime 来存储 1-1-0001 或 12-31-9999 等标记值，因为实际日期似乎很危险，因为它们有多种方式可以翻译成线性日期。

【参考方案2】：

来自MSDN；

一个滴答表示一百纳秒或一千万分之一 一秒钟。一毫秒内有 10,000 个滴答声。

一个刻度表示本地时间的总刻度数，即 0001 年 1 月 1 日午夜。但刻度也是 TimeSpan 的最小单位。由于刻度是Int64，所以如果使用毫秒而不是刻度，可能会丢失信息。

也可以是默认的CLS 实现。

【讨论】：

用“因为它是这样”来回答“为什么”是没有用的。

【参考方案3】：

用于更高的时间分辨率，即使您大部分时间都不需要它。

【参考方案4】：

仅供参考：

1 毫秒 = 10 000 个滴答声

1 秒 = 10 000 000 个滴答声

使用两个刻度的差异（增量）可以获得更精细的精度（稍后将它们转换为毫秒或秒）

在 C# DateTime 上下文中，刻度从 0 (DateTime.MinValue.Ticks) 开始直到 DateTime.MaxValue.Ticks

new DateTime(0)                          //numbers between 0 and (864*10^9-1) produces same date 01/01/0001        
new DateTime(DateTime.MaxValue.Ticks)    //MaxValue tick generates 12/31/9999

系统时间滴答每天增加 8640 亿滴答。

【参考方案5】：

tick 是系统时钟的工作方式。

【讨论】：

你确定吗？我以为系统时钟只能精确到 10-30 毫秒。

@mas 这并不一定意味着它不使用 100 ns 滴答作为单位。

不，它没有。 Windows 操作系统仅在其 SYSTEMTIME 结构中返回毫秒精度的单位。根据this article，它只精确到大约 10 到 15 毫秒。同一篇文章继续介绍如何使用性能计数器获得亚毫秒级的分辨率。结果当然可以用 c# 中的 DateTime 或 TimeSpan 表示。