iPhone的高分辨率计时器？

Question

我正在寻找用于iPhone的高分辨率定时代码，以便进行一些性能定时。我想编写如下代码：

HighResolutionTimer* myTimer = [[HighResolutionTimer alloc]init];
[myTimer start];
[self doSomeLengthyOperation];
NSLog( @"doSomeLengthyOperation took %f seconds", [myTimer elapsedTime] );

- zpasternack

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为什么不直接使用 getrusage()？在 C 中可用的任何东西都可以在 Objective-C 中使用。 - Carl Norum

因为有一个完美的Cocoa方法可以做同样的事情。 - lucius

Answer 1

请查阅mach/mach_time.h头文件中的mach_absolute_time()函数。

不要使用NSDate。当ntp工作时，NSDate甚至不能保证不偶尔出现向后移动的情况。

（设备可能存在时钟漂移。如果iOS设备快速漂移几秒钟，那么当NTP纠正此漂移时，您会看到时钟突然向后退几秒钟。对于计时应用非常不利。mach_time使用一个计数器，该计数器不会受到NTP校正，因此无法向后移动，因此更适合计时。）

- hotpaw2

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NSDate 只返回一个双精度浮点数，它计算自2001年1月1日以来的秒数。对于秒表计时，不会出现负时间，因此我认为没有必要将 mach_absolute_time() 引入您的代码中 -- 两者都在这里实现。 - bobobobo

该设备自2001年1月1日以来经过的秒数偶尔会被NTP回溯校正。因此，在具有时钟晶体并且有时会快速漂移的任何给定设备上，加上可以纠正此漂移的网络连接，它可能是非单调的。 - hotpaw2

我最终使用了mach_absolute_time()。我找到了一个使用它的小类，在这里。 - zpasternack

@howpaw2，这是一个非常好的观点，你应该把时钟漂移的解释融入到你的答案中。实际上，我可以看到这可能会出现为一个非常奇怪的 bug，开发人员将会非常难以找到或重复。 - bobobobo

Answer 2

一种更好的选择是使用CACurrentMediaTime()，它使用mach_absolute_time()，但会自动将其转换为CFTimeInterval（即以浮点数形式表示的秒数）。

- Peter N Lewis

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需要#import <QuartzCore/QuartzCore.h>。 - Pang

Answer 3

以下是使用mach_absolute_time()和NSDate的时钟计时器的答案，基于此处所示的计算方法。它们在精度方面实际上是相同的。

Mach版本

double machGetClockS()
{
  static bool init = 0 ;
  static mach_timebase_info_data_t tbInfo ;
  static double conversionFactor ;
  if(!init)
  {
    init = 1 ;
    // get the time base
    mach_timebase_info( &tbInfo ) ;
    conversionFactor = tbInfo.numer / (1e9*tbInfo.denom) ; // ns->s
  }

  return mach_absolute_time() * conversionFactor ; // seconds
}

double machGetClockDiffS()
{
  static double lastTime = 0;

  double currentTime = machGetClockS() ;

  double diff = currentTime - lastTime ;

  lastTime = currentTime ; // update for next call

  return diff ; // that's your answer
}

NSTimeInterval version

double getClockS()
{
  return [NSDate timeIntervalSinceReferenceDate] ; // NSTimeInterval is always specified in seconds 
}

double getClockDiffS()
{
  static double lastTime = 0 ;

  double currentTime = getClockS() ;

  double diff = currentTime - lastTime ;

  lastTime = currentTime ; // update for next call

  return diff ; // that's your answer
}

结果:

注意这两个的分辨率非常好。

iOS模拟器，运行帧速计数（以毫秒为单位(*1000.0)）
MACH_ABS_TIME / NSTimeIntervals
58.557001 / 58.552980
40.558007 / 40.562987
52.207822 / 52.200019
33.742197 / 33.742011
38.498912 / 38.504004
48.872679 / 48.868001
45.012602 / 45.011997
57.858432 / 57.865977
25.044615 / 25.038004
iPad硬件采样：
33.415041 / 33.416033
33.240167 / 33.239007
33.357542 / 33.357978
33.302833 / 33.302009
33.506750 / 33.509016
33.582250 / 33.582985
33.233958 / 33.232987
33.239042 / 33.237994

_{*如果您查看此帖子的编辑历史记录，您可以看到在使用float替换double的危险！}

- bobobobo

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你忘记在machGetClockS()中添加init = true;了。 - Andrew Smith

这不是一个很好的时间分辨率测试，因为您在没有使用Wireshark监视任何NTP网络连接的情况下进行了测试，这可能会对NSDate结果产生实质性影响。 - hotpaw2

Answer 4

使用NSTimeInterval startTime = [NSDate timeIntervalSinceReferenceDate]获取开始时间，然后在结尾处使用NSLog(@"操作花费%f秒。", [NSDate timeIntervalSinceReferenceDate] - startTime);。

- lucius

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非常好，谢谢！我没有意识到NSDate有这种精度水平。 - zpasternack