windows时间函数

介绍 
       我们在衡量一个函数运行时间,或者判断一个算法的时间效率,或者在程序中我们需要一个定时器,定时执 行一个特定的操作,比如在多媒体中,比如在游戏中等,都会用到时间函数。还比如我们通过记录函数或者算法开始和截至的时间,然后利用两者之差得出函数或者 算法的运行时间。编译器和操作系统为我们提供了很多时间函数,这些时间函数的精度也是各不相同的,所以,如果我们想得到准确的结果,必须使用合适的时间函 数。现在我就介绍windows下的几种常用时间函数。 
1  Sleep 函数 
使用: sleep(1000),在Windows和Linux下1000代表的含义并不相同,Windows下的表示1000毫秒,也就是1秒钟;Linux下表示1000秒,Linux下使用毫秒级别的函数可以使用usleep。 
原理: sleep函数是使调用sleep函数的线程休眠,线程主动放弃时间片。当经过指定的时间间隔后,再启动线程,继续执行代码。Sleep函数并不能起到定时的作用,主要作用是延时。在一些多线程中可能会看到sleep(0);其主要目的是让出时间片。 
精度: sleep函数的精度非常低,当系统越忙它精度也就越低,有时候我们休眠1秒,可能3秒后才能继续执行。它的精度取决于线程自身优先级、其他线程的优先级,以及线程的数量等因素。 
2  MFC 下的 timer 事件 
       使用: 1.调用函数SetTimer()设置定时间隔,如SetTimer(0,100,NULL)即为设置100毫秒的时间间隔;2.在应用程序中增加定时响应函数OnTimer(),并在该函数中添加响应的处理语句,用来完成时间到时的操作。 
    原理: 同sleep函数一样。不同的是timer是一个定时器,可以指定回调函数,默认为OnTimer()函数。 
    精度: timer事件的精度范围在毫米级别,系统越忙其精度也就越差。 
3  C 语言下的 Time 
       使用: time_t t;time(&t);Time函数是获取当前时间。 
    原理: time函数主要用于获取当前时间,比如我们做一个电子时钟程序,就可以使用此函数,获取系统当前的时间。 
    精度: 秒级别 
4 :COM对象中的 COleDateTime  COleDateTimeSpan  
    使用: COleDateTime start_time = COleDateTime::GetCurrentTime(); 
COleDateTimeSpan end_time = COleDateTime::GetCurrentTime()-start_time;
While(end_time.GetTotalSeconds() < 2)
{
// 处理延时或定时期间能处理其他的消息
DoSomething()
end_time = COleDateTime::GetCurrentTime-start_time; 

原理: 以上代表延时2秒,而这两秒内我们可以循环调用DoSomething(),从而实现在 延时的时候我们也能够处理其他的函数,或者消息。 COleDateTime,COleDateTimeSpan 是 MFC 中 CTime , CTimeSpan 在 COM 中的应用,所以,上面的方法对于 CTime , CTimeSpa 同样有效。 
       精度: 秒级别 
5  C 语言下的时钟周期 clock() 
       使用:    clock_t start = clock();
              Sleep(100);
              clock_t end = clock();
          double d = (double )(start - end) / CLOCKS_PER_SEC; 
       原理: clock()是获取计算机启动后的时间间隔。 
精度: ms级别,对于短时间内的定时或者延时可以达到ms级别,对于时间比较长的定时或者延迟精度还是不够。在windows下CLOCKS_PER_SEC为1000。 
6  Windows 下的 GetTickCount() 
使用: DWORD start = GetTickCount();
        Sleep(100);
        DWORD end = GetTickCount(); 
原理: GetTickCount()是获取系统启动后的时间间隔。通过进入函数开始定时,到退出函数结束定时,从而可以判断出函数的执行时间,这种时间也并非是函数或者算法的真实执行时间,因为在函数和算法线程不可能一直占用CPU, 对于所有判断执行时间的函数都是一样, 不过基本上已经很准确,可以通过查询进行定时。 GetTickCount() 和 Clock() 函数是向主板 BIOS 要 real time clock 时间,会有中断产生,以及延迟问题。 
精度: WindowsNT 3.5以及以后版本精度是10ms,它的时间精度比clock函数的要高,GetTickCount()常用于多媒体中。 
7  Windows 下timeGetTime 
使用: 需要包含 Mmsystem.h , Windows.h ,加入静态库 Winmm.lib. 
timeBeginPeriod(1);
DWORD start = timeGetTime();
              Sleep(100);
          DWORD end = timeGetTime(); 
timeEndPeriod(1); 
原理: timeGetTime 也时常用于多媒体定时器中,可以通过查询进行定时。通过查询进行定时,本身也会影响定时器的定时精度。 
精度: 毫秒 ,与GetTickCount()相当。但是和GetTickCount相比,timeGetTime可以通过timeBeginPeriod,timeEndPeriod设置定时器的最小解析精度, timeBeginPeriod,timeEndPeriod必须成对出现。 
8 :windows下的 timeSetEvent 
使用:还记的VC下的Timer吗?Timer是一个定时器,而以上我们提到几种时间函数或者类型,实现定时功能只能通过轮训来实现,也就是必须另外创建一个线程单独处理,这样会影响定时精度,好在windows提供了内置的定时器timeSetEvent,函数原型为 
MMRESULT timeSetEvent ( UINT uDelay, // 以毫秒指定事件的周期 
UINT uResolution, // 以毫秒指定延时的精度,数值越小定时器事件分辨率越高。缺省值为1ms 
LPTIMECALLBACK lpTimeProc, // 指向一个回调函数 
WORD dwUser, // 存放用户提供的回调数据 
UINT fuEvent )// 标志参数,TIME_ONESHOT:执行一次;TIME_PERIODIC:周期性执行 
       具体应用时,可以通过调用timeSetEvent()函数,将需要周期性执行的任务定义在 lpFunction回调函数中(如:定时采样、控制等),从而完成所需处理的事件。需要注意的是:任务处理的时间不能大于周期间隔时间。另外,在定时器 使用完毕后,应及时调用timeKillEvent()将之释放。 
原理: 可以理解为代回调函数的timeGetTime 
精度: 毫秒 ,timeSetEvent可以通过timeBeginPeriod,timeEndPeriod设置定时器的最小解析精度, timeBeginPeriod,timeEndPeriod必须成对出现。 
9 :高精度时控函数 QueryPerformanceFrequency  QueryPerformanceCounter 
使用: LARGE_INTEGER m_nFreq;
          LARGE_INTEGER m_nBeginTime;
          LARGE_INTEGER nEndTime;
          QueryPerformanceFrequency(&m_nFreq); // 获取时钟周期 
          QueryPerformanceCounter(&m_nBeginTime); // 获取时钟计数 
          Sleep(100);
          QueryPerformanceCounter(&nEndTime);
     cout << (nEndTime.QuadPart-m_nBeginTime.QuadPart)*1000/m_nFreq.QuadPart << endl; 
原理: CPU上也有一个计数器,以机器的clock为单位,可以通过rdtsc读取,而不用中断,因此其精度与系统时间相当。 
精度: 计算机获取硬件支持,精度比较高,可以通过它判断其他时间函数的精度范围。 
10 小结: 以上提到常用的9种时间函数,由于他们的用处不同,所以他们 的精度也不尽相同,所以如果简单的延时可以用sleep函数,稍微准确的延时可以使用clock函数,GetTickCount函数,更高级的实用 timeGetTime函数;简单的定时事件可以用Timer,准确地可以用timeSetEvent;或取一般系统时间可以通time,或者 CTime,或者COleDateTime,获取准确的时间可以用clock,或者GetTickCount函数,或者timeGetTime函数,而获 取准确地系统时间要使用硬件支持的QueryPerformanceFrequency函数,QueryPerformanceCounter函数。

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