std::chrono::high_resolution_ Clock が時間間隔測定で予期しない偏差を示すのはなぜですか?

C の std::chrono::high_resolution_ Clock の解決

問題:

の場合std::chrono::high_resolution_lock を使用して時間を測定する間隔を空けても、結果は一貫して予想解像度からの逸脱を示します。この偏差は、報告された解像度が不正確であるか、測定方法に欠陥があることを示唆しています。

説明:

std::chrono::high_resolution_ Clock の解像度は、オペレーティング システムとハードウェア構成。ただし、一般的にはナノ秒の範囲内であると想定されています。提供されたテスト プログラムでは、分解能は 100 ナノ秒と報告されていますが、測定された時間間隔は一貫して 1 ～ 2 マイクロ秒の範囲内にあります。

トラブルシューティングと解決策:

この矛盾を修正するには、次の点を考慮することが重要です要因:

1. ハードウェア制限: std::chrono::high_resolution_ Clock の解像度は、最終的にはハードウェアの機能によって制限されます。 OS はマイクロ秒精度のタイマーを提供する場合がありますが、ナノ秒範囲での正確な測定に必要な分解能があることは保証されていません。
2. 測定方法: テスト プログラムは所要時間を測定します。 std::cout による。ただし、これには cout ステートメントの実行時間だけでなく、IO 処理やシステム スケジューリングによる潜在的なオーバーヘッドも含まれます。これにより、重大な遅延が発生し、観察される偏差に影響を与える可能性があります。
3. クロック実装: Visual Studio 2012 は、std::chrono::high_resolution_ Clock を std::chrono::system_ Clock の typedef として実装します。通常、ミリ秒の分解能を持ちます。これは、予想される高解像度測定からの一貫した偏差を説明できる可能性があります。

代替実装:

標準の高解像度クロック実装が必要な環境に適していない場合精度が向上しない場合は、別の実装を使用することもできます。 1 つのオプションは HighResClock ライブラリです。これは QueryPerformanceCounter を使用して、Windows プラットフォーム上でナノ秒の解像度のタイマーを提供します。

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