C# 计时器的测量精度（例如秒表/查询性能计数器）_C#_Performance_Benchmarking_Stopwatch_Microbenchmark

C# 计时器的测量精度（例如秒表/查询性能计数器）

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C# 计时器的测量精度（例如秒表/查询性能计数器）,c#,performance,benchmarking,stopwatch,microbenchmark,C#,Performance,Benchmarking,Stopwatch,Microbenchmark,考虑到C#中的秒表类可以在下面使用三个不同的计时器，例如系统计时器，例如精度约为+-10 ms，取决于可用其设置的计时器分辨率，精度约为+-1 ms 时间戳计数器（TSC），例如，滴答频率为2.5MHz或1滴答=400 ns，因此理想情况下精度为该值高精度事件计时器（HPET），例如，滴答频率为25MHz或1滴答=40ns，因此理想情况下为该精度我们如何测量这一点的可观测精度？精度定义为精度是指两个或多个测量值之间的接近程度其他的现在，如果秒表使用HPET，这是否意味着我们可以使

考虑到C#中的

秒表

类可以在下面使用三个不同的计时器，例如

系统计时器，例如精度约为
```
+-10 ms
```
，取决于可用其设置的计时器分辨率，精度约为
```
+-1 ms
```
时间戳计数器（TSC），例如，滴答频率为2.5MHz或1滴答=
```
400 ns
```
，因此理想情况下精度为该值
高精度事件计时器（HPET），例如，滴答频率为25MHz或1滴答=
```
40ns
```
，因此理想情况下为该精度

我们如何测量这一点的可观测精度？精度定义为

精度是指两个或多个测量值之间的接近程度其他的

现在，如果

秒表

使用HPET，这是否意味着我们可以使用

秒表

获得与计时器频率相等的精度测量值

我不这么认为，因为这要求我们能够使用零方差或完全固定开销的计时器，据我所知，这对于秒表是不正确的。例如，在使用HPET和调用时：

var before_ticks = Stopwatch.GetTimestamp();
var after_ticks = Stopwatch.GetTimestamp();
var diff_ticks = after_ticks - before_ticks;

然后差值大约为

100个刻度

或

4000纳秒

，并且也会有一些变化

那么，如何通过实验测量秒表的可观测精度呢？所以它支持所有可能的定时器模式

我的想法是搜索最小滴答数！=0，首先确定系统计时器的

秒表

滴答声的开销，这将是0，直到例如

10ms

，这是10*1000*10=100000滴答声，因为系统计时器的滴答声分辨率为

100ns

，但精度远非如此。对于HPET，它永远不会为0，因为调用

Stopwatch.GetTimestamp（）

的开销高于计时器的频率

但这并没有说明我们可以用计时器测量的精确程度。我的定义是，我们能够可靠地测量的滴答声差异有多小

可以通过测量不同的迭代次数来执行搜索：

var before = Stopwatch.GetTimestamp();
for (int i = 0; i < iterations; ++i)
{
    action(); // Calling a no-op delegate Action since this cannot be inlined
}
var after = Stopwatch.GetTimestamp();

var before=Stopwatch.GetTimestamp（）；
对于（int i=0；i


首先，可以找到一个下限，即给定次数的迭代的所有10次测量都会产生非零的滴答声，将这些测量保存在长滴答声[10]
中。然后，产生刻度差的最接近可能的迭代次数始终高于前10个测量值中的任何一个，请将其保存在long ticksuper[10]
中
最坏情况下的精度将是ticksuper
中的最高刻度减去ticksleer
中的最低刻度
这听起来合理吗
为什么我想知道秒表的可观测精度？因为这可用于确定需要测量的时间长度，以获得微观基准测量的一定精度。即，对于3位精度，长度应大于计时器精度的1000倍。当然，使用此长度可以测量多次。
Stopwatch类公开了一个属性，该属性是调用SafeNativeMethods的直接结果。。以下是属性页的摘录：
频率值取决于基本定时的分辨率
机制。如果安装的硬件和操作系统支持
高分辨率性能计数器，则频率值反映
计数器的频率。否则，频率值将基于
在系统定时器频率上
对于diff\u ticks
，我总是得到0或1。我的秒表。频率是1948294
。你使用什么硬件/操作系统？顺便检查一下函数（你必须P/调用它）。我同意@lucastrezesniewskidiff_ticks
为0或1，在2.66 GHz的i7 920上以释放模式运行，频率为2610117时，约有85%的零。运行测试1000.0次/秒表。频率为秒，您可以保证获得1000次ticks。然而，你必须记住，时钟不是那么精确，你不能测量小于0.0156秒。而且测量经过的时间太昂贵，对结果影响太大。因此，这无法可靠地工作，您唯一能做的就是预先运行action（）几次，以估算所需的时间，然后计算迭代次数。它并不一定是完美的。@Lucastzesniewski这只是意味着你正在使用TSC定时器，因为你还没有启用HPET定时器。您可以通过运行“bcdedit/set useplatformclock true”并重新启动来启用。我想您可能会这样做，但您在帖子中没有提到，这似乎是确定底层计时器精度的最准确的方法。不过，秒表是一个用来测量从一个点到另一个点所用时间的类。两次测量之间的最小时间（不是精度）取决于实际测量的时间，与测量时间的类无关。时间的价值也可能根据具体的实现而变大或变小。你的问题有更大的目的吗？也许我们应该从这一点开始。这正是我想要测量/估计计时器精度的原因，以便能够在尽可能短的时间内进行精确的微观基准测试。这不仅仅是为了进行特别的测量，而是为了使用BenchmarkDotNet，但它们采取保守的路线，并运行“长”时间，例如，通过查找给定动作t的给定时间段的迭代次数，每次测量持续1秒