不同计算机上的时钟时序变化

Question

我正在我的 github 上开发 DMG-01（又名 gameboy 1989）的实现。我已经实现了 APU 和 PPU，并且在我的电脑（以及我朋友的电脑）上实现了（几乎）完美的计时。然而，当我在我朋友的一台电脑上运行模拟器时，它的运行速度是我或我其他朋友的两倍。

同步时钟（Gameboy 和运行它的电脑之间）的代码如下：

Clock.h 头文件：

class Clock
{
// ...
public:
    void SyncClock();

private:
    /* API::LR35902_HZ_CLOCK is 4'194'304 */
    using lr35902_clock_period = std::chrono::duration<int64_t, std::ratio<1, API::LR35902_HZ_CLOCK>>;
    static constexpr lr35902_clock_period one_clock_period{1};
    using clock = std::chrono::high_resolution_clock;

private:
    decltype(clock::now()) _last_tick{std::chrono::time_point_cast<clock::duration>(clock::now() + one_clock_period)};
};

时钟.cpp文件

void Clock::SyncClock()
{
    // Sleep until one tick has passed.
    std::this_thread::sleep_until(this->_last_tick);

    // Use time_point_cast to convert (via truncation towards zero) back to
    // the "native" duration of high_resolution_clock
    this->_last_tick = std::chrono::time_point_cast<clock::duration>(this->_last_tick + one_clock_period);
}

在 main.cpp 中这样调用：

int main()
{
    // ...
    while (true)
    {
        // processor.Clock() returns the number of clocks it took for the processor to run the
        // current instruction. We need to sleep this thread for each clock passed.
        for (std::size_t current_clock = processor.Clock(); current_clock > 0; --current_clock)
        {
            clock.SyncClock();
        }
    }
    // ...
}

在这种情况下，计时是否会在其他计算机上以不同的方式受到影响？时间是绝对的，我明白为什么在一台电脑上，运行模拟器会更慢，但为什么更快呢？我检查了时钟的类型（high_resolution_clock），但我不明白为什么会出现这种情况。谢谢！

Answer 1

我认为您可能会在<chrono>.

表达方式：

clock::now() + one_clock_period

是有问题的。 clock是high_resolution_clock，并且通常有nanoseconds分辨率。 one_clock_period单位为1/4'194'304. 结果表达式将是 atime_point和 a periodof 1/8'192'000'000'000。

使用有符号 64 位整数类型，max()这样的精度略高于 13 天。因此，如果clock::now()返回.time_since_epoch()大于 13 天，_last_tick就会溢出，并且有时可能为负值（取决于clock::now()超出 13 天的量）。

要纠正，请尝试立即转换one_clock_period为精度clock：

static constexpr clock::duration one_clock_period{
    std::chrono::duration_cast<clock::duration>(lr35902_clock_period{1})};