C++11中获取当前时间的最快方法是什么？

Question

背景： 我正在编写一个高性能的C++11应用程序，其中一部分是删除不活动的连接。为此，我在连接对象中存储“最后活动”时间戳，在执行操作时更新。然后我有一个定时器，每隔几秒钟运行一次，循环遍历所有会话并删除不活动的连接。

目前我正在使用以下代码获取当前时间戳：

timestamp = duration_cast<milliseconds>(system_clock::now().time_since_epoch()).count()

我想知道是否有更快的方法来获取时间戳？我所说的更快是指获取时间戳本身的性能，而不是时间戳的分辨率。

对于我的特定应用程序来说，分辨率并不重要，可以低至一秒。此外，utc/local并不重要，我只是使用时间戳将其与通过相同方法获得的其他时间戳进行比较。

我希望保持跨平台性，但也欢迎具有条件编译的平台特定优化。

- Gediminas Masaitis

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为什么不直接使用 timestamp = system_clock::now(); 呢？ - nwp

你是否已经测量过时间戳获取是否成为瓶颈？你是否检查过（经过优化的！）生成的机器代码？ - Some programmer dude

在64位系统中，本机字长为八个字节。即使在32位系统上复制八个字节也是微不足道的。这就是为什么测量和检查生成的代码如此重要。像你这样的假设会导致过早优化，这是不好的。专注于编写良好、可读、可维护的代码。然后进行测量。接着找到瓶颈，只优化其中最差的部分，并加上大量的注释、文档和测试。 - Some programmer dude

如果性能真的是一个问题，而准确性不是，那么您可能根本不需要使用时间戳。相反，只需为每个连接保留一个计数器，在连接发生活动时将计数器重置为零。每当定时器启动时，让它为每个连接递增计数器，并断开任何计数器值上升超过（N）（对于您发现最有效的N值）的连接。 - Jeremy Friesner

在这种情况下，最好设计一个易于稍后更改的实现，并仅使用“足够好”的方法来推迟优化工作，直到您注意到问题为止。例如，定义一个类型别名或模板化您的代码以允许使用时钟的类型，并只使用其中一个标准时钟。稍后，您将能够更改所使用的时钟类型，包括具有兼容接口的用户定义类，该类可以封装您找到的任何替代解决方案。大多数情况下，您会发现您从未对其进行过优化，因为它从未成为问题。 - François Andrieux

Answer 1

如果性能是一个真正的问题，而准确性不是，那么您可能根本不需要使用时间戳。相反，只需为每个连接保留一个计数器，每当连接发生活动时，将计数器重置为零。每当您的计时器触发时，让它为每个连接增加计数器，并断开任何计数器值上升超过（N）（对于您发现最有效的N值）的连接。

- Jeremy Friesner

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如果您不想让清理任务计时器精度成为问题，可以记录自上次运行以来的时间并将计数器递增相应的时间。这样，您就可以生成一个很好的近似解决方案，并且只在非性能关键线程上每隔几秒钟计算一次时间。 - Yakk - Adam Nevraumont

Answer 2

你可以为每个线程维护一个本地变量，并为每个线程添加一个timerfd（或者你可以使用select/epoll超时参数）来唤醒线程，每1毫秒一次。当select/epoll_wait返回时，调用now()获取时间戳，并将时间戳保存到线程本地变量中。

你也可以使用全局变量，例如std::atomic，并在select/epoll（在任何线程中）返回时更新它。如果你仍然认为这是瓶颈，可以使用单个线程和timerfd每1毫秒更新时间戳。

- alpha