一个易用,高效,精确的纳秒级C#时间计数器

我们在平时的项目中,时常会遇到这样的问题,当我们要评价一个算法的好坏时(这里指的是时间复杂度量级相同的两个算法);当我们要测试一段代码的性能时。。。我们都需要一个高精度的时间。如何来得到一个高精度的时间,而且又不影响我们的测试准确性呢?平时大家可能采用的方法是:new两个time,然后两个Time相减,得到一个TimeSpan,这样就可以得到一个毫秒级的时间(当然了,这个是一个并不精确的毫秒级时间),但是,那如果你要求的精度更好,需要达到微秒,纳秒级呢?这时候使用系统提供的Time类就不行了。

我曾经也遇到过类似的问题,于是在这里就封装了自己的Code,提供一个使用方便,高效,精确的纳秒级计时器。

我采用的方法是使用两个Win32函数来实现的:

QueryPerformanceCounter():此函数用于获取精确的性能计数器数值。

QueryPerformanceFrequency():返回硬件支持的高精度计数器的频率(你可以理解为查询CPU的主频)。
这两个函数是Win32标准库函数,我们要使用它就需要P/Invoke技术。P/Invoke技术是由微软提供的用于Native和Managed之间资源和函数互访的一项技术。在.net平台中就是DllImport。

下面就是主要的类代码了:

using System;
using System.Threading;
using System.Runtime.InteropServices;

namespace RedFox66.Utility
{
    class PerformanceTimer
    {
        [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;

        public PerformanceTimer()
        {
            startTime = 0;
            stopTime = 0;

            if (QueryPerformanceFrequency(out freq) == false)
            {
                throw new Exception("Timer not supported.");
            }
        }

        public void Start()
        {
            Thread.Sleep(0);
            QueryPerformanceCounter(out startTime);
        }

        public void Stop()
        {
            QueryPerformanceCounter(out stopTime);
        }

        public double Duration
        {
            get
            {
                return (double)(stopTime - startTime) / (double)freq;
            }
        }
    }
}

 

 

有了这个代码我们就可以获得高精度时间,示例代码如下:

        private void Test()
        {
            PerformanceTimer timer = new PerformanceTimer();
            timer.Start();
            ///中间需要计时的代码
            ///......
            ///中间需要计时的代码
            timer.Stop();
            Console.Write("{0:F}t", timer.Duration);//输出时间。。。
        }

 

好了,到这里计时器的工作就全部完成了,希望对大家有帮助。

需要源代码的可以到这里下载:

PerformanceCounter.cs (1.79 kb)

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