Std :: system_clock ve std :: steady_clock arasındaki fark?

Arasındaki fark nedir std::system_clockve std::steady_clock? (Farklı sonuçları / davranışları gösteren örnek bir vaka harika olurdu).

Amacım, işlevlerin (bir kıyaslama gibi) uygulama süresini kesin olarak ölçmekse std::system_clock, std::steady_clockve arasında en iyi seçim ne olur std::high_resolution_clock?

N3376'dan:

20.11.7.1 [time.clock.system] / 1:

Sınıfın nesneleri system_clock, sistem genelinde gerçek zamanlı saatin duvar saati zamanını temsil eder.

20.11.7.2 [time.clock.steady] / 1:

Sınıfın nesneleri, fiziksel zaman ilerledikçe steady_clockdeğerleri time_pointhiçbir zaman azalmayan ve ilerleme değerleri time_pointiçin gerçek zamana göre sabit bir hızda olan saatleri temsil eder . Yani saat ayarlanamayabilir.

20.11.7.3 [time.clock.hires] / 1:

Sınıfın nesneleri, high_resolution_clocken kısa tıklama periyoduna sahip saatleri temsil eder. high_resolution_clockeşanlamlıdır olabilir system_clockya da steady_clock.

Örneğin, sistem geniş saati, gün ışığından yararlanma saati gibi bir şeyden etkilenebilir; bu noktada, gelecekte bir noktada listelenen gerçek zaman aslında geçmişte bir zaman olabilir. (Örneğin ABD'de düşüş zamanı bir saat geriye gider, dolayısıyla aynı saat "iki kez" yaşanır) Ancak steady_clockbu tür şeylerden etkilenmesine izin verilmez.

Bu durumda "sabit" hakkında düşünmenin bir başka yolu, 20.11.3 [time.clock.req] / 2 tablosunda tanımlanan gereksinimlerdedir:

Tablo 59 yılında C1ve C2göstermektedirler saat türleri. t1ve geri dönüşün çağrı geri dönmeden önce olduğu ve bu çağrıların her ikisi de daha önce gerçekleştiği yerde t2döndürülen değerlerdir . [Not: Bu, ve arasında dolaşmadığı anlamına gelir . - notu gönder] C1::now()t1t2C1::time_point::max()C1t1t2

İfade: C1::is_steady
İade: const bool
İşlemsel Semantik: trueeğer t1 <= t2her zaman doğruysa ve saat tıklamaları arasındaki zaman sabittir, aksi halde false.

Standartların farklılıkları bu kadar.

Kıyaslama yapmak istiyorsanız, muhtemelen en iyi seçeneğiniz olacaktır std::high_resolution_clock, çünkü muhtemelen platformunuz QueryPerformanceCounterbu saat için yüksek çözünürlüklü bir zamanlayıcı (örneğin Windows'ta) kullanmaktadır. Bununla birlikte, kıyaslama yapıyorsanız, kıyaslamanız için platforma özel zamanlayıcıları kullanmayı gerçekten düşünmelisiniz, çünkü farklı platformlar bunu farklı şekilde ele alır. Örneğin, bazı platformlar size program için gerekli olan saat tiklerinin gerçek sayısını belirlemenin bazı yollarını verebilir (aynı CPU üzerinde çalışan diğer işlemlerden bağımsız olarak). Daha da iyisi, gerçek bir profil oluşturucuya geçin ve onu kullanın.

Billy, tamamen katıldığım ISO C ++ standardına dayalı harika bir cevap verdi. Ancak hikayenin başka bir yanı daha var - gerçek hayat. Görünüşe göre şu anda popüler derleyicilerin uygulanmasında bu saatler arasında gerçekten bir fark yok:

gcc 4.8:

#ifdef _GLIBCXX_USE_CLOCK_MONOTONIC
   ...
#else
  typedef system_clock steady_clock;
#endif
  typedef system_clock high_resolution_clock;

Visual Studio 2012:

class steady_clock : public system_clock
{   // wraps monotonic clock
public:
  static const bool is_monotonic = true;    // retained
  static const bool is_steady = true;
};

typedef system_clock high_resolution_clock;

Gcc durumunda, sadece kontrol ederek is_steadyve buna göre davranarak sabit saatle başa çıkıp çıkmadığınızı kontrol edebilirsiniz . Ancak VS2012 burada biraz hile yapıyor gibi görünüyor :-)

Yüksek hassasiyetli saate ihtiyacınız varsa şimdilik C ++ 11 resmi saat arayüzüne uyan kendi saatinizi yazmanızı ve uygulamaların yakalanmasını beklemenizi tavsiye ederim. Doğrudan kodunuzda işletim sistemine özgü API kullanmaktan çok daha iyi bir yaklaşım olacaktır. Windows için bunu şu şekilde yapabilirsiniz:

// Self-made Windows QueryPerformanceCounter based C++11 API compatible clock
struct qpc_clock {
  typedef std::chrono::nanoseconds                       duration;      // nanoseconds resolution
  typedef duration::rep                                  rep;
  typedef duration::period                               period;
  typedef std::chrono::time_point<qpc_clock, duration>   time_point;
  static bool is_steady;                                                // = true
  static time_point now()
  {
    if(!is_inited) {
      init();
      is_inited = true;
    }
    LARGE_INTEGER counter;
    QueryPerformanceCounter(&counter);
    return time_point(duration(static_cast<rep>((double)counter.QuadPart / frequency.QuadPart *
                                                period::den / period::num)));
  }

private:
  static bool is_inited;                                                // = false
  static LARGE_INTEGER frequency;
  static void init()
  {
    if(QueryPerformanceFrequency(&frequency) == 0)
      throw std::logic_error("QueryPerformanceCounter not supported: " + std::to_string(GetLastError()));
  }
};

Linux için daha da kolay. Sadece man sayfasını okuyun ve clock_gettimeyukarıdaki kodu değiştirin.

GCC 5.3.0 uygulaması

C ++ stdlib, GCC kaynağının içindedir:

• high_resolution_clock takma addır system_clock
• system_clock mevcut olanlardan ilkine iletir:
  • clock_gettime(CLOCK_REALTIME, ...)
  • gettimeofday
  • time
• steady_clock mevcut olanlardan ilkine iletir:
  • clock_gettime(CLOCK_MONOTONIC, ...)
  • system_clock

Daha sonra CLOCK_REALTIMEvs CLOCK_MONOTONIC, şu sayfada açıklanır: CLOCK_REALTIME ve CLOCK_MONOTONIC arasındaki fark nedir?

Belki de en önemli fark, başlangıç ​​noktasının std::chrono:system_clock1.1.1970, sözde UNIX-dönemi olmasıdır. Öte yandan, std::chrono::steady_clockgenellikle PC'nizin önyükleme süresi için ve aralıkları ölçmek için en uygunudur.

Howard Hinnant tarafından chrono hakkında İlgili konuşma , yazarı chrono:

şunlardan high_resolution_clockbiri için takma ad olduğundan kullanmayın :

• system_clock: normal bir saat gibidir, saat / tarihle ilgili şeyler için kullanın
• steady_clock: bu bir kronometre gibidir, zamanlama için kullanın.