關於精確計時——QueryPerformanceCounter

 

精確的時間計時,有時候是非常必要的。比如播放多媒體時視頻與音頻的時間同步,還有在測試代碼的性能時,也需要使用到非常精確的時間計時。還有測試硬件的性能時,也需要精確的時間計時。這時就需要使用QueryPerformanceCounter來查詢定時器的計數值,如果硬件裏有定時器,它就會啓動這個定時器,並且不斷獲取定時器的值,這樣的定時器精度,就跟硬件時鐘的晶振一樣精確的。

QueryPerformanceCounter            查詢性能計數器
The QueryPerformanceCounter function retrieves the current value of the high-resolution performance counter, if one exists.
此函數用於獲取精確的性能計數器數值,如果存在.
BOOL QueryPerformanceCounter(

    LARGE_INTEGER *lpPerformanceCount  // address of current counter value   當前計數器值的地址
   ); 
 

Parameters

lpPerformanceCount

Points to a variable that the function sets, in counts, to the current performance-counter value. If the installed hardware does not support a high-resolution performance counter, this parameter can be to zero.
指針,指向函數設置的一個變量(一般是個引用,譯者注), 用來返回性能計數器的值.如果已安裝的硬件不支持高精度性能計數器,此參數可以爲0(那調用有什麼意義,用來查詢?).
 

Return Values

If the installed hardware supports a high-resolution performance counter, the return value is nonzero.

不支持,返回非0
If the installed hardware does not support a high-resolution performance counter, the return value is zero.   

否則返回0

下面有個例子:

WINBASEAPI
BOOL
WINAPI
QueryPerformanceCounter(
    __out LARGE_INTEGER *lpPerformanceCount
    );
 
WINBASEAPI
BOOL
WINAPI
QueryPerformanceFrequency(
    __out LARGE_INTEGER *lpFrequency
    );
lpPerformanceCount是返回定時器當前計數值。
QueryPerformanceFrequency是返回定時器的頻率。
 
調用函數的例子如下:
 
 //精確時鐘查詢。
  void TestHighTimer(void)
  {
         //
         LARGE_INTEGER nFreq;
         LARGE_INTEGER nLastTime1;
         LARGE_INTEGER nLastTime2;
 
         //獲取是否支持精確定時器。
        if (QueryPerformanceFrequency(&nFreq))
         {
               //
               const int nBufSize = 256;
               TCHAR chBuf[nBufSize];
        
               //顯示定時器的頻率。
               wsprintf(chBuf,_T("LastTime=%I64d/r/n"),nFreq);
               OutputDebugString(chBuf);
 
               //獲取定時器的值。
              QueryPerformanceCounter(&nLastTime1);
               wsprintf(chBuf,_T("LastTime=%I64d/r/n"),nLastTime1);
               OutputDebugString(chBuf);
              
               Sleep(0);
 
               //獲取定時器的值。
              QueryPerformanceCounter(&nLastTime2);
               wsprintf(chBuf,_T("LastTime=%I64d/r/n"),nLastTime2);
               OutputDebugString(chBuf);
 
 
               //計算時間是花費多少秒。
               float fInterval = nLastTime2.QuadPart - nLastTime1.QuadPart;
               swprintf(chBuf,nBufSize,_T("花費:%f/r/n"),fInterval/(float)nFreq.QuadPart);
               OutputDebugString(chBuf);
         }
         
  }

 

以上文章原文地址:http://blog.csdn.net/daoyuly/article/details/3947918

 

 

/************************************************************************************************************************************************************************************/

 

 

LARGE_INTEGER tima,timb;
QueryPerformanceCounter(&tima);

在 Windows Server 2003 和 WindowsXP 中使用 QueryPerformanceCounter 函數的程序可能執行不當

QueryPerformanceCounter 來精確計算執行時間
QueryPerformanceCounter 來精確計算執行時間
// 這個程式展示瞭如何使用QueryPerformanceCounter 來精確計算執行時間
//代碼


 

  1. LARGE_INTEGER m_liPerfFreq={0};
  2.  //獲取每秒多少CPU Performance Tick
  3.  QueryPerformanceFrequency(&m_liPerfFreq); 
  4.  LARGE_INTEGER m_liPerfStart={0};
  5.  QueryPerformanceCounter(&m_liPerfStart);
  6.  for(int i=0; i< 100; i++)
  7.   cout << i << endl;
  8.  LARGE_INTEGER liPerfNow={0};
  9.  // 計算CPU運行到現在的時間
  10.  QueryPerformanceCounter(&liPerfNow);
  11.  int time=( ((liPerfNow.QuadPart - m_liPerfStart.QuadPart) * 1000)/m_liPerfFreq.QuadPart);
  12.  char buffer[100];
  13.  sprintf(buffer,"執行時間 %d millisecond ",time);
  14.  cout<<buffer<<endl;

QueryPerformanceCounter()這個函數返回高精確度性能計數器的值,它可以以微妙爲單位計時.但是QueryPerformanceCounter()確切的精確計時的最小單位是與系統有關的,所以,必須要查詢系統以得到QueryPerformanceCounter()返回的嘀噠聲的頻率.
QueryPerformanceFrequency()提供了這個頻率值,返回每秒嘀噠聲的個數.
計算確切的時間是從第一次調用QueryPerformanceCounter()開始的
假設得到的LARGE_INTEGER爲nStartCounter,過一段時間後再次調用該函數結束的,
設得到nStopCounter.
兩者之差除以QueryPerformanceFrequency()的頻率就是開始到結束之間的秒數.由於計時函數本身要耗費很少的時間,要減去一個很少的時間開銷.但一般都把這個開銷忽略.公式如下:   
                         nStopCounter-nStartCounter
ElapsedTime=------------------------------------ - overhead
frequency

double time=(nStopCounter.QuadPart-nStartCounter.QuadPart)/frequency.QuadPart

 

 

這兩個函數是VC提供的僅供Windows 95及其後續版本使用的精確時間函數,並要求計算機從硬件上支持精確定時器。
QueryPerformanceFrequency()函數和QueryPerformanceCounter()函數的原型如下:

 BOOL QueryPerformanceFrequency(LARGE_INTEGER *lpFrequency); BOOL QueryPerformanceCounter(LARGE_INTEGER *lpCount);

  數據類型ARGE_INTEGER既可以是一個8字節長的整型數,也可以是兩個4字節長的整型數的聯合結構, 其具體用法根據編譯器是否支持64位而定。該類型的定義如下:

 typedef union _LARGE_INTEGER { struct { DWORD LowPart ;// 4字節整型數 LONG HighPart;// 4字節整型數 }; LONGLONG QuadPart ;// 8字節整型數 }LARGE_INTEGER ;

  在進行定時之前,先調用QueryPerformanceFrequency()函數獲得機器內部定時器的時鐘頻率, 然後在需要嚴格定時的事件發生之前和發生之後分別調用QueryPerformanceCounter()函數,利用兩次獲得的計數之差及時鐘頻率,計算出事件經 歷的精確時間。下列代碼實現1ms的精確定時:

 
  1.        LARGE_INTEGER litmp; 
  2.        LONGLONG QPart1,QPart2;
  3.        double dfMinus, dfFreq, dfTim; 
  4.        QueryPerformanceFrequency(&litmp);
  5.        dfFreq = (double)litmp.QuadPart;// 獲得計數器的時鐘頻率
  6.        QueryPerformanceCounter(&litmp);
  7.        QPart1 = litmp.QuadPart;// 獲得初始值
  8.        do
  9.        {
  10.           QueryPerformanceCounter(&litmp);
  11.           QPart2 = litmp.QuadPart;//獲得中止值
  12.           dfMinus = (double)(QPart2-QPart1);
  13.           dfTim = dfMinus / dfFreq;// 獲得對應的時間值,單位爲秒
  14.        }while(dfTim<0.001);

  其定時誤差不超過1微秒,精度與CPU等機器配置有關。 下面的程序用來測試函數Sleep(100)的精確持續時間:

 
  1.        LARGE_INTEGER litmp; 
  2.        LONGLONG QPart1,QPart2;
  3.        double dfMinus, dfFreq, dfTim; 
  4.        QueryPerformanceFrequency(&litmp);
  5.        dfFreq = (double)litmp.QuadPart;// 獲得計數器的時鐘頻率
  6.        QueryPerformanceCounter(&litmp);
  7.        QPart1 = litmp.QuadPart;// 獲得初始值
  8.        Sleep(100);
  9.        QueryPerformanceCounter(&litmp);
  10.        QPart2 = litmp.QuadPart;//獲得中止值
  11.        dfMinus = (double)(QPart2-QPart1);
  12.        dfTim = dfMinus / dfFreq;// 獲得對應的時間值,單位爲秒    

  由於Sleep()函數自身的誤差,上述程序每次執行的結果都會有微小誤差。下列代碼實現1微秒的精確定時:

 
  1.        LARGE_INTEGER litmp; 
  2.        LONGLONG QPart1,QPart2;
  3.        double dfMinus, dfFreq, dfTim; 
  4.        QueryPerformanceFrequency(&litmp);
  5.        dfFreq = (double)litmp.QuadPart;// 獲得計數器的時鐘頻率
  6.        QueryPerformanceCounter(&litmp);
  7.        QPart1 = litmp.QuadPart;// 獲得初始值
  8.        do
  9.        {
  10.           QueryPerformanceCounter(&litmp);
  11.           QPart2 = litmp.QuadPart;//獲得中止值
  12.           dfMinus = (double)(QPart2-QPart1);
  13.           dfTim = dfMinus / dfFreq;// 獲得對應的時間值,單位爲秒
  14.        }while(dfTim<0.000001);

其定時誤差一般不超過0.5微秒,精度與CPU等機器配置有關。

 

 

以上文章原文地址:http://blog.csdn.net/lsmdiao0812/article/details/3173374

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