关于精确计时——QueryPerformanceCounter

 

精确的时间计时,有时候是非常必要的。比如播放多媒体时视频与音频的时间同步,还有在测试代码的性能时,也需要使用到非常精确的时间计时。还有测试硬件的性能时,也需要精确的时间计时。这时就需要使用QueryPerformanceCounter来查询定时器的计数值,如果硬件里有定时器,它就会启动这个定时器,并且不断获取定时器的值,这样的定时器精度,就跟硬件时钟的晶振一样精确的。

QueryPerformanceCounter            查询性能计数器
The QueryPerformanceCounter function retrieves the current value of the high-resolution performance counter, if one exists.
此函数用于获取精确的性能计数器数值,如果存在.
BOOL QueryPerformanceCounter(

    LARGE_INTEGER *lpPerformanceCount  // address of current counter value   当前计数器值的地址
   ); 
 

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.
指针,指向函数设置的一个变量(一般是个引用,译者注), 用来返回性能计数器的值.如果已安装的硬件不支持高精度性能计数器,此参数可以为0(那调用有什么意义,用来查询?).
 

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.   

否则返回0

下面有个例子:

WINBASEAPI
BOOL
WINAPI
QueryPerformanceCounter(
    __out LARGE_INTEGER *lpPerformanceCount
    );
 
WINBASEAPI
BOOL
WINAPI
QueryPerformanceFrequency(
    __out LARGE_INTEGER *lpFrequency
    );
lpPerformanceCount是返回定时器当前计数值。
QueryPerformanceFrequency是返回定时器的频率。
 
调用函数的例子如下:
 
 //精确时钟查询。
  void TestHighTimer(void)
  {
         //
         LARGE_INTEGER nFreq;
         LARGE_INTEGER nLastTime1;
         LARGE_INTEGER nLastTime2;
 
         //获取是否支持精确定时器。
        if (QueryPerformanceFrequency(&nFreq))
         {
               //
               const int nBufSize = 256;
               TCHAR chBuf[nBufSize];
        
               //显示定时器的频率。
               wsprintf(chBuf,_T("LastTime=%I64d/r/n"),nFreq);
               OutputDebugString(chBuf);
 
               //获取定时器的值。
              QueryPerformanceCounter(&nLastTime1);
               wsprintf(chBuf,_T("LastTime=%I64d/r/n"),nLastTime1);
               OutputDebugString(chBuf);
              
               Sleep(0);
 
               //获取定时器的值。
              QueryPerformanceCounter(&nLastTime2);
               wsprintf(chBuf,_T("LastTime=%I64d/r/n"),nLastTime2);
               OutputDebugString(chBuf);
 
 
               //计算时间是花费多少秒。
               float fInterval = nLastTime2.QuadPart - nLastTime1.QuadPart;
               swprintf(chBuf,nBufSize,_T("花费:%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 函数的程序可能执行不当

QueryPerformanceCounter 来精确计算执行时间
QueryPerformanceCounter 来精确计算执行时间
// 这个程式展示了如何使用QueryPerformanceCounter 来精确计算执行时间
//代码


 

  1. LARGE_INTEGER m_liPerfFreq={0};
  2.  //获取每秒多少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.  // 计算CPU运行到现在的时间
  10.  QueryPerformanceCounter(&liPerfNow);
  11.  int time=( ((liPerfNow.QuadPart - m_liPerfStart.QuadPart) * 1000)/m_liPerfFreq.QuadPart);
  12.  char buffer[100];
  13.  sprintf(buffer,"执行时间 %d millisecond ",time);
  14.  cout<<buffer<<endl;

QueryPerformanceCounter()这个函数返回高精确度性能计数器的值,它可以以微妙为单位计时.但是QueryPerformanceCounter()确切的精确计时的最小单位是与系统有关的,所以,必须要查询系统以得到QueryPerformanceCounter()返回的嘀哒声的频率.
QueryPerformanceFrequency()提供了这个频率值,返回每秒嘀哒声的个数.
计算确切的时间是从第一次调用QueryPerformanceCounter()开始的
假设得到的LARGE_INTEGER为nStartCounter,过一段时间后再次调用该函数结束的,
设得到nStopCounter.
两者之差除以QueryPerformanceFrequency()的频率就是开始到结束之间的秒数.由于计时函数本身要耗费很少的时间,要减去一个很少的时间开销.但一般都把这个开销忽略.公式如下:   
                         nStopCounter-nStartCounter
ElapsedTime=------------------------------------ - overhead
frequency

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

 

 

这两个函数是VC提供的仅供Windows 95及其后续版本使用的精确时间函数,并要求计算机从硬件上支持精确定时器。
QueryPerformanceFrequency()函数和QueryPerformanceCounter()函数的原型如下:

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

  数据类型ARGE_INTEGER既可以是一个8字节长的整型数,也可以是两个4字节长的整型数的联合结构, 其具体用法根据编译器是否支持64位而定。该类型的定义如下:

 typedef union _LARGE_INTEGER { struct { DWORD LowPart ;// 4字节整型数 LONG HighPart;// 4字节整型数 }; LONGLONG QuadPart ;// 8字节整型数 }LARGE_INTEGER ;

  在进行定时之前,先调用QueryPerformanceFrequency()函数获得机器内部定时器的时钟频率, 然后在需要严格定时的事件发生之前和发生之后分别调用QueryPerformanceCounter()函数,利用两次获得的计数之差及时钟频率,计算出事件经 历的精确时间。下列代码实现1ms的精确定时:

 
  1.        LARGE_INTEGER litmp; 
  2.        LONGLONG QPart1,QPart2;
  3.        double dfMinus, dfFreq, dfTim; 
  4.        QueryPerformanceFrequency(&litmp);
  5.        dfFreq = (double)litmp.QuadPart;// 获得计数器的时钟频率
  6.        QueryPerformanceCounter(&litmp);
  7.        QPart1 = litmp.QuadPart;// 获得初始值
  8.        do
  9.        {
  10.           QueryPerformanceCounter(&litmp);
  11.           QPart2 = litmp.QuadPart;//获得中止值
  12.           dfMinus = (double)(QPart2-QPart1);
  13.           dfTim = dfMinus / dfFreq;// 获得对应的时间值,单位为秒
  14.        }while(dfTim<0.001);

  其定时误差不超过1微秒,精度与CPU等机器配置有关。 下面的程序用来测试函数Sleep(100)的精确持续时间:

 
  1.        LARGE_INTEGER litmp; 
  2.        LONGLONG QPart1,QPart2;
  3.        double dfMinus, dfFreq, dfTim; 
  4.        QueryPerformanceFrequency(&litmp);
  5.        dfFreq = (double)litmp.QuadPart;// 获得计数器的时钟频率
  6.        QueryPerformanceCounter(&litmp);
  7.        QPart1 = litmp.QuadPart;// 获得初始值
  8.        Sleep(100);
  9.        QueryPerformanceCounter(&litmp);
  10.        QPart2 = litmp.QuadPart;//获得中止值
  11.        dfMinus = (double)(QPart2-QPart1);
  12.        dfTim = dfMinus / dfFreq;// 获得对应的时间值,单位为秒    

  由于Sleep()函数自身的误差,上述程序每次执行的结果都会有微小误差。下列代码实现1微秒的精确定时:

 
  1.        LARGE_INTEGER litmp; 
  2.        LONGLONG QPart1,QPart2;
  3.        double dfMinus, dfFreq, dfTim; 
  4.        QueryPerformanceFrequency(&litmp);
  5.        dfFreq = (double)litmp.QuadPart;// 获得计数器的时钟频率
  6.        QueryPerformanceCounter(&litmp);
  7.        QPart1 = litmp.QuadPart;// 获得初始值
  8.        do
  9.        {
  10.           QueryPerformanceCounter(&litmp);
  11.           QPart2 = litmp.QuadPart;//获得中止值
  12.           dfMinus = (double)(QPart2-QPart1);
  13.           dfTim = dfMinus / dfFreq;// 获得对应的时间值,单位为秒
  14.        }while(dfTim<0.000001);

其定时误差一般不超过0.5微秒,精度与CPU等机器配置有关。

 

 

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

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