ぬの部屋(仮)
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  • timespec_getでナノ秒単位で時間計測する

    C++11以上、Visual C++15 以降(?)での時間計測。

    必要ヘッダ

    #include <time.h>
    

    構造体

    time.h内でstruct timespecが定義されている。

        struct timespec
        {
            time_t tv_sec;  // Seconds - >= 0
            long   tv_nsec; // Nanoseconds - [0, 999999999]
        };
    

    timespec_get

    1) ts の指す timespec オブジェクトにタイムベース base における現在のカレンダー時刻を格納します。
    2) timespec_get の引数 base として使用するのに適した値に展開されます。

    https://ja.cppreference.com/w/c/chrono/timespec_get

    基本的な使い方

    timespec tspec;
    timespec_get(&tspec, TIME_UTC);
    
    printf(" %lld.%ld\n", tspec.tv_sec, tspec.tv_nsec);
    

    実行例:
    1562584816.201974300

    timespec_get関数で、tv_secに秒、tv_nsecにナノ秒の値が、それぞれtime_t型とlong型で入る。

    time_t型は環境にもよるがVC++2019,x64では__int64なのでprintfではlldを使用している。

    時間の計り方

    要はtimespec_get関数である時点から数えた現在時刻の秒を整数部分と小数部分(ナノ秒を表す整数値)を分けて取得できる。

    開始時刻、終了時刻を記録して引き算をすればいいのだが、整数部分と小数部分が分かれているためそのまま引き算できない。例えば、

    開始・・・10.5秒
    終了・・・11.2秒

    だった場合、

    整数部・・・11-10
    小数部・・・2-5

    となり、 10.5秒~11.2秒までの間は 1.-3

    となってしまう。要は繰り下がりも考慮しなければならない。

    コード例

    //Sleepに必要
    #include <Windows.h>
    
    //printf等
    #include <cstdio>
    
    //std::int64_tに必要
    #include <cstdint>
    
    //time.hでも可
    #include <ctime>
    
    int main()
    {
    
      struct timespec f,t; // from ~ to
    
      timespec_get(&f, TIME_UTC);// 計測開始時刻
    
      Sleep(3000); //処理
    
      timespec_get(&t, TIME_UTC);// 計測終了時刻
    
      //////////////////////////////////
      // to - from の計算
    
    long nsec; std::int64_t tsec;
    if (f.tv_nsec < t.tv_nsec) { nsec = t.tv_nsec - f.tv_nsec; tsec = t.tv_sec - f.tv_sec; } else {//繰り下がり必要 nsec = 1000000000 + t.tv_nsec - f.tv_nsec; tsec = t.tv_sec - f.tv_sec - 1; } ///////////////////////////////// // 表示 printf("経過時間:%lld.%ld\n", tsec, nsec); getchar(); }

    参考文献

    cppreference.com
    https://ja.cppreference.com/w/c/chrono/timespec_get

    碧色工房
    https://www.mm2d.net/main/prog/c/time-03.html