使用秒表和使用System.DateTime.Now来计时事件的区别

Question

我想追踪代码的性能，因此使用 System.DateTime.Now 存储了开始和结束时间。我用两者之间的差异作为代码执行所需的时间。

然而，我注意到差异似乎不准确。所以我尝试使用一个 Stopwatch 对象。结果证明这要比计算使用 System.DateTime.Now 的开始和结束时间之间的差异更加精确得多。

有人可以告诉我为什么 Stopwatch 会比使用 System.DateTime.Now 计算开始和结束时间之间的差异更准确吗？

顺便说一下，我不是在讨论百分之十分之一的问题。我得到了大约 15-20% 的差异。

- Randy Minder

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根据您对Kelsey答案的评论，我很想看到记录开始和结束时间的代码。11秒的差异（巨大）与两个类的精度差异无关，因此必须有其他原因。 - Igby Largeman

如果您只对两个日期之间的时间跨度感兴趣，通常最好使用DateTime.UtcNow而不是DateTime.Now，因为您通常不希望夏令时变化和其他本地时间差异影响结果。 - Daniel Pryden

@DanielPryden，请参阅反对使用DateTime.Now的理由，该文章正好阐述了这一观点。+1 - Matt Johnson-Pint

Answer 1

根据 MSDN 的说明：

Stopwatch 通过计算底层计时器机制中的计时器滴答来测量经过的时间。如果安装的硬件和操作系统支持高分辨率性能计数器，则 Stopwatch 类使用该计数器来测量经过的时间。否则，Stopwatch 类使用系统计时器来测量经过的时间。使用 Frequency 和 IsHighResolution 字段来确定 Stopwatch 计时实现的精度和分辨率。

它比 DateTime.Now 使用更高的分辨率/精度。

你也可以查看以下相关链接： Environment.TickCount vs DateTime.Now Is DateTime.Now the best way to measure a function's performance? 对于精度到秒的情况，DateTime 可能已经足够好了，但是对于更高精度的情况，建议使用 Stopwatch。

- Kelsey

Answer 2

最好使用Stopwatch类，因为它比减去DateTime值更准确：

Stopwatch s = Stopwatch.StartNew();
// Tested code here
s.Stop();
Console.WriteLine("Elapsed Time: {0} ms", s.ElapsedMilliseconds);

很不幸，这个简单的代码片段通常无法获得准确的测量结果，因为操作系统底层会有许多活动，这些活动可能会占用一些CPU时间并减缓代码执行速度。这就是为什么最好执行多次测试，然后去掉最低和最高时间。为此，一个好的解决方案是编写一个方法，多次执行测试代码，去掉最低和最高时间，计算平均时间。我在我的博客中发布了一个示例测试方法。

- Pavel Vladov

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我检查了你博客的链接。平均时间计算上有一个小错误。应该使用double averageTime = ((double)totalTime) / (count - (2*discardCount));而不是double averageTime = ((double)totalTime) / (count - discardCount);。对吗？ - displayName

嗨，不应该有问题，博客中的代码是正确的。请看一下定义count的那一行。它被定义为：int count = repetitions - discardCount;。这就是为什么在计算平均时间时我只减去了discardCount一次（它已经被减去了一次）。祝好。 - Pavel Vladov

没错。没有注意到。你是对的。 - displayName

值得一提的是，另一种测量时间的方法是仅选择 N 次运行中的前 X 次。例如运行 5 次并选择最佳结果。毕竟，这是受操作系统干扰最少的结果。然而，这两种方法都有其优缺点。 - mirhagk

Answer 3

这个计时函数性能链接讨论了您的确切问题，特别是这一段：

问题在于，根据MSDN，DateTime.Now函数的分辨率为10+毫秒，而我们需要调用它两次！这将引入20+毫秒的运行时测量摆动。由于我们的函数调用通常比这20ms时间窗口更快返回，所以这还不够好。

编辑：听起来第二个DateTime.Now被调用的时间与停表方法结束的时间不同。

- Robb

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在这里：https://blogs.msdn.microsoft.com/ericlippert/2010/04/08/precision-and-accuracy-of-datetime/；Eric Lippert对DateTime的精度和准确性进行了很好的解释。最佳情况下为1/64秒。在开始和结束时进行两次调用，然后您将获得1/32秒的精度，可能会有约31毫秒的偏差。 - Ünsal Ersöz