C++11 std:：this_thread:：sleep_for（）和纳秒

如果我将两个调用并排放置，以确定可测量的最小持续时间：

// g++ -std=c++11 -O3 -Wall test.cpp
#include <chrono>
typedef std::chrono::high_resolution_clock hrc;

hrc::time_point start = hrc::now();
hrc::time_point end   = hrc::now();
std::chrono::nanoseconds duration = end - start;
std::cout << "duration: " << duration.count() << " ns" << std::endl;

//g++-std=c++11-O3-Wall test.cpp
#包括
typedef std:：chrono:：高分辨率时钟hrc；
hrc:：time_point start=hrc:：now（）；
hrc:：time_point end=hrc:：now（）；
std:：chrono:：纳秒持续时间=结束-开始；
标准：：cout
什么能解释这些数字

有一个非常明显的模式，你所有的结果总是比你要求的睡眠时间长54000ns。如果你看看GCC的
this_thread:：sleep_for（）
是如何在GNU/Linux上实现的，你会发现它只使用了
nanosplep
，正如Cubbi的评论所说，调用该函数大约需要50000ns。我猜其中一部分成本是进行系统调用，因此从用户空间切换到内核，然后再切换回来

为什么负时间睡眠返回200+ns，而0+纳秒睡眠返回50000+纳秒

我猜C库会检查负数，不会进行系统调用

作为睡眠时间的负数是一个记录在案的/受支持的特性，还是我偶然发现了一些我无法依赖的奇怪错误

该标准不禁止传递负参数，因此它是允许的，并且函数应该返回“立即”，因为相对超时指定的时间已经过了。但是，不能依赖于负参数比非负参数返回得更快，这是特定实现的产物

有更好的C++睡眠调用，它能给我更多的一致/可预测的睡眠时间吗？
我不这么认为-如果我知道一个，那么我们将在GCC中使用它来实现
这个线程：：sleep\u for（）

编辑：在GCC最新版本的libstdc++中，我添加了：

if (__rtime <= __rtime.zero())
  return;

if（uu rtime在内核init中/init_task.c在struct task中

.timer_slack_ns = 50000, /* 50 usec default slack */

它在hrtimer\u nanosleep（）内核函数中添加了非RT进程，以减少计时器的硬件使用频率。
受其答案的启发，我评估了
计时器松弛
和
调度FIFO
的效果。对于
计时器松弛
，您必须添加

#include <sys/prctl.h> // prctl
⋮
prctl (PR_SET_TIMERSLACK, 10000U, 0, 0, 0);

我使用GUI（Debian 9.11，内核）在桌面系统上运行了的代码片段
4.9.189-3+deb9u2，g++9.2-O3，英特尔®核心™ i5-3470T CPU@2.90GHz）。第一种情况（后续时间测量）的结果如下


由于其间没有系统调用，延迟约为260ns，且不受过程设置的显著影响。对于正态分布计时，图表为直线，横坐标值为0.5，为平均值，斜率表示标准偏差。测量值与存在更高延迟的异常值

与此相反，第二种情况（睡眠1纳秒）在进程设置之间有所不同，因为它包含系统调用。因为睡眠时间很短，睡眠不会增加任何时间。因此，图表仅显示开销：


如所述，开销默认为约64µs（此处稍大一些）。通过将
计时器松弛时间
降低到10µs，并调用priviledged
调度程序（）可将时间减少到约22µs
开销可以降低到约12µs。但如图所示，即使在这种情况下，延迟也可以超过50µs（在0.0001%的运行中）

这些测量结果显示了进程设置开销的基本依赖关系。其他测量结果表明，在非GUI XEON服务器系统上，波动要小一个数量级以上。
这就是
nanosleep（{0,1}，NULL）
所需的时间（如果您有linux）我无法复制这些结果，睡眠\u（1ns）给我0n.<代码>睡眠>睡眠>至少在指定的持续时间内。如果你提供一个负值，它根本不需要睡觉。<代码>睡眠< /C>是一个利基工具。你应该使用某种计时器机制（SAD标准C++没有任何）。请注意，你的
sleep_for
是在测量
sleep_for
调用的开销：你不能期望它花费零时间，因为它必须检查它是否应该花费零时间，这需要的时间超过零时间！但是，请记住，如果你睡的时间是负的，那么它符合睡眠7年零7个月的要求。它是始终遵守比请求的睡眠时间更长的睡眠时间。如果需要少得可笑的睡眠时间，则需要忙循环，因为节省cpu的睡眠时间最终会在其他代码运行时等待中断……在Linux内核中，一个用户空间进程调用nanosleep（）除非进程被标记为实时优先级，否则将在下一个调度程序唤醒间隔（通常为“jiffy”）触发。请参阅libstdc++使用nanosleep实现此线程：：sleep，如果tv_sec为负值，nanosleep将返回EINVAL（可能立即返回）。
#include <sys/prctl.h> // prctl
⋮
prctl (PR_SET_TIMERSLACK, 10000U, 0, 0, 0);

#include <unistd.h>    // getpid
#include <sched.h>     // sched_setscheduler
⋮
    const pid_t pid {getpid ()};
    struct sched_param sp = {.sched_priority = 90};
    if (sched_setscheduler (pid, SCHED_FIFO, &sp) == -1) {
        perror ("sched_setscheduler");
        return 1;
    }