C#实现纳秒级的计时器功能

常用的 Windows API 方法 GetTickCount() 返回系统启动后经过的毫秒数。另一方面，GetTickCount() 函数仅有 1ms 的分辨精度，精度也很不好。

我们要另外寻找一种方法来精确测量时间。

Win32 API 使用 QueryPerformanceCounter() 和 QueryPerformanceFrequency() 方法支持高精度计时。这些方法，比“标准的”毫秒精度的计时方法如 GetTickCount() 之类有高得多的精度。

虽然在 C# 中使用“非托管”的 API 函数会有一定的开销，但比起使用一点都不精确的 GetTickCount() API 函数来说要好得多了。

下面的类实现了 QueryPerformanceCounter() 和 QueryPerformanceFrequency() API 函数功能的封装。

代码封装

using System;
using System.Runtime.InteropServices;
using System.ComponentModel;
using System.Threading;
 
namespace Win32
{
    internal class HighTimer
    {
        [DllImport("Kernel32.dll")]
        private static extern bool QueryPerformanceCounter(out long lpPerformanceCount);
 
        [DllImport("Kernel32.dll")]
        private static extern bool QueryPerformanceFrequency(out long lpFrequency);
 
        private long startTime, stopTime;
        private long freq;
 
        // 构造函数
        public HighTimer()
        {
            startTime = 0;
            stopTime = 0;
 
            if (QueryPerformanceFrequency(out freq) == false)
            {
                // 不支持高性能计数器
                throw new Win32Exception();
            }
        }
 
        // 开始计时器
        public void Start()
        {
            // 来让等待线程工作
            Thread.Sleep(0);
            QueryPerformanceCounter(out startTime);
        }
 
        // 停止计时器
        public void Stop()
        {
            QueryPerformanceCounter(out stopTime);
        }
 
        // 返回计时器经过时间(单位：秒)
        public double Duration
        {
            get
            {
                return (double)(stopTime - startTime) / (double)freq;
            }
        }
    }
}

调用方法

HighTimer pt = new HighTimer();    // 创建新的 HighTimer 对象
pt.Start();                         // 启动计时器
Console.WriteLine("Test/n");        // 需要计时的代码
pt.Stop();                          // 停止计时器
Console.WriteLine("Duration: {0} sec/n", pt.Duration); // 打印需要计时部分代码的用时

参考链接

https://mp.weixin.qq.com/s/xIRvgT8HSB0RKOhWV___zQ

特此记录

anlog

2024年5月28日