C++/POSIX 如何以最有效的方式获取毫秒时间戳？

Question

我正在使用开源库进行 i2c 总线操作。这个库经常使用一个函数来获取毫秒分辨率的实际时间戳。

示例调用：

nowtime = timer_nowtime();
while ((i2c_CheckBit(dev) == true) && ((timer_nowtime() - nowtime) < I2C_TIMEOUT));

使用此 i2c 库的应用程序使用大量 CPU 容量。我发现，运行程序最多的时候是调用函数timer_nowtime()。

原函数：

unsigned long timer_nowtime(void) {        
    static bool usetimer = false;
    static unsigned long long inittime;
    struct tms cputime;

    if (usetimer == false)
    {
        inittime  = (unsigned long long)times(&cputime);
        usetimer = true;
    }

    return (unsigned long)((times(&cputime) - inittime)*1000UL/sysconf(_SC_CLK_TCK));
}

我现在的目标是，提高这个功能的效率。我是这样试的：

struct timespec systemtime;

clock_gettime(CLOCK_REALTIME, &systemtime);
//convert the to milliseconds timestamp
// incorrect way, because (1 / 1000000UL) always returns 0 -> thanks Pace
//return (unsigned long) ( (systemtime.tv_sec * 1000UL) + (systemtime.tv_nsec
//              * (1 / 1000000UL)));
return (unsigned long) ((systemtime.tv_sec * 1000UL)
            + (systemtime.tv_nsec / 1000000UL));

不幸的是，我不能内联声明这个函数（不知道为什么）。

哪种方式更有效地获得毫秒分辨率的实际时间戳？我相信有一种更高效的方法可以做到这一点。有什么建议？

谢谢。

Answer 1

很明显，您的示例调用在timer_nowtime()函数中使用了大部分 CPU 时间。您正在进行轮询，循环会占用您的 CPU 时间。您可以将计时器函数替换为更好的替代方案，这样您就可以实现更多的循环迭代，但它仍然会在该函数中使用大部分 CPU 时间！您不会通过更改计时器功能来实现使用更少的 CPU 时间！

您可以更改循环并引入等待时间 - 但前提是它在您的应用程序中有意义，例如：

start = timer_nowtime();
while( i2c_CheckBit(dev) ) {
    now = timer_nowtime();
    diff = now - start;
    if( diff < I2C_TIMEOUT ) break;
    else if( diff > SOME_TRESHOLD ) usleep( 1000*std::max(1,I2C_TIMEOUT-diff-SOME_SMALL_NUMBER_1_TO_10_MAYBE) );
}

计时器：我认为gettimeofday()这是一个不错的决定，它具有高精度并且在大多数（所有？）Unice 中都可用。