C - 将timeval转换为uint64_t

Question

早上好！

我正在尝试从timeval结构中获取纳秒级时间戳（uint64_t）。

    struct timeval t;
    // initialized so that ....
    print("t sec: %ld, micro sec: %ld", t.tv_sec, t.tv_usec);
    // .... prints "t sec: 4, micro sec: 130728"

    long int sec = (long int) t.tv_sec;
    // just did that because I thought that using time_t in calculations may cause errors
    // print("%ld", sec) -> 4, so this seems to work as expected    

    uint64_t t_int = (sec * 1000000 + t.tv_usec) * 1000; // should be nanoseconds
    print("t_int (uint64_t) %llu", t_int);
    // prints "t_int (uint64_t) 18446744073545312320"

我的timevals应该绝对适合uint64_t。此外，从time_t转换为long int的强制转换有效，因此我所做的只是使用两个long int进行简单计算，将结果放入uint64_t中，所以我不确定为什么会得到明显错误的值。有什么想法吗？这只是格式化错误的一种错误方式（使用%llu）吗？

- Noel93

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你的机器上long int的大小是多少？你得到的sec的值是多少？你是否意识到你的计算sec * 1000000是使用的long int而不是uint64_t？还有该代码片段中的所有其他计算都是如此。 - Gerhardh

使用正确的uint64_t格式化程序，将t_int打印为整数：printf("t_int (uint64_t) %"PRIu64,t_int);。请参见此处。 - Gerhard

Answer 1

两种选择：

uint64_t t_int = ((uint64_t)t.tv_sec * 1000000 + t.tv_usec) * 1000;

或者：

uint64_t t_int = (t.tv_sec * 1000000ULL + t.tv_usec) * 1000;

后一个跳过了类型转换，而是通过将*的右侧操作数已经是至少64位的类型（而不是将左侧向上转换）来执行提升。两种方法都可以；这只是个人风格的问题。

不要像你所做的那样使用long类型的临时变量。 long可能是32位类型，将无法覆盖2038年1月之后的时间。如果需要临时变量，请使用time_t或int64_t或类似类型。但是没有必要使用临时变量。

另外，您可能需要考虑使用int64_t（并将ULL更改为LL），而不是uint64_t，以便表示1970年以前的时间。

- R.. GitHub STOP HELPING ICE

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考虑使用 int64_t 是个好主意，因为 指定 的 .tv_usec 和 .tv_sec 明确是有符号量。 - chux - Reinstate Monica

谢谢，运行得非常顺利。不过我会保持未签名状态，因为我只是用它来计算从开始时间到结束时间的时间。 - Noel93

Answer 2

您正在使用 long int 进行计算。因为它会溢出，导致未定义的行为，并将一些负值赋给 uint64_t，从而得到一个大的正值（在您的架构上）。请使用 uint64_t 或 unsigned long long 精度进行计算。严谨起见，请对所有值进行强制转换：

uint64_t t_int = ((uint64_t)sec * 1000000ull + (uint64_t)t.tv_usec) * 1000ull; 

但由于促销活动，很可能只需要将一个值转换为uint64_t：

uint64_t t_int = ((uint64_t)sec * 1000000 + t.tv_usec) * 1000;

- KamilCuk

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一开始就存储long int sec = (long int) t.tv_sec;就是一个错误，对于32位长的实现，它将在Y2038年溢出。相反，您应该直接使用t.tv_sec，或者如果您坚持要使用无用的临时变量sec，则应将其类型设置为time_t。 - R.. GitHub STOP HELPING ICE