gettimeofday () - зачем использовать секунды и микросекунды?

Question

Мне нужно использовать функцию gettimeofday для домашнего задания, и после прочтения справочной страницы и просмотра некоторых онлайн-примеров я не могу понять, почему люди иногда используют оба члена tv_se c структуры и tv_use c член структуры. Страница man заявляет:

  The tv argument is a struct timeval (as specified in <sys/time.h>):

       struct timeval {
           time_t      tv_sec;     /* seconds */
           suseconds_t tv_usec;    /* microseconds */
       };

Итак, предполагая, что мне нужно вернуть время в наносекундах, и я создал две временные структуры, start & end, и я записал их время с помощью gettimeofday (). Естественно, моей первой мыслью было вычислить разницу в микросекундах, то есть start.tv_use c -end.tv_use c, а затем умножить ее на 1000, чтобы преобразовать в наносекунды.

Однако, многие онлайн-примеры и Учебники рассчитывают разницу между секундами и микросекундами, конвертируют их и затем добавляют. ( например, )

Я прочитал всю справочную страницу и не мог понять почему, был бы признателен за объяснение, если оно есть.

Answer 1

tv_sec содержит общее количество секунд с Unix Epoch - 1970-01-01 00:00:00 +00: 00 - и tv_usec (или tv_nsec при работе с более modern struct timespec) содержит дробную часть - значения [0..999,999] микросекунд для struct timeval и [0..999,999,999] наносекунд для struct timespec.

В предыдущие дни 64-битные целые числа были Повсеместно, time_t был 32-битным подписанным типом, и он «иссяк» в январе 2038 года - с начала эпохи прошло более 2 миллиардов секунд. Не было места для хранения подсекундных единиц в одном целом числе.

-2147483647 = 1901-12-13 20:45:53 +00:00
+2147483647 = 2038-01-19 03:14:07 +00:00

Даже сейчас, если вы имеете дело с наносекундами, вам нужно 30 бит для представления до 999 999 999 наносекунд (и 20 бит для представления до 999 999 микросекунд). Требования к наносекундам означают, что не имеет смысла пытаться масштабировать 64-битное число, чтобы представить секунды и наносекунды - проблема Y2K38 будет отложена примерно на 280 лет, тогда как решение, состоящее из двух частей, откладывает его до окончания вселенной , который должен быть достаточно длинным для всех. (Я планирую начать работать над проблемой Y10K на 5000-01-02, если я все еще рядом. ?)

Так что, хотя и не идеально, структура из двух частей позволяет легко использовать обычное форматирование функции, которые принимают значение time_t - их много, и те, которые принимают значение struct tm, полученное из значения time_t. И арифметика c на них не сложна.

Я отмечаю, что в некоторых отношениях как struct timeval, так и struct timespec недостаточно указаны в POSIX. Что означает знак tv_usec или tv_nsec части struct timeval или struct timespec, если компонент tv_sec отрицательный (см. Секунды с начала эпохи - Если год <1970 или значение отрицательное, отношение не определено </em>). POSIX оставляет поведение отрицательных значений tv_sec неопределенным, что, вероятно, разумно, но делает жизнь немного труднее. Конечно, есть также вопросы: «Когда какая часть какой страны переключилась между юлианским и григорианским календарями?» и "был ли год ноль?" с этим также придется иметь дело. Когда time_t было 32-битным числом, оно доходило до декабря 1901 года, что в значительной степени устраняет проблемы (но Россия не переключалась с юлианского на григорианский до Октябрьской революции, которая произошла в ноябре по григорианскому календарю). ). Теперь, когда time_t обычно является 64-битным числом, годы B C (или BCE) также становятся представимыми.

Будьте внимательны при печати части tv_usec или tv_nsec. Не забудьте добавить достаточно начальных нулей, используя %.6d для микросекунд, %.9ld для наносекунд, где необходимый спецификатор преобразования (d против ld против ...) для tv_usec не определен четко в POSIX - но d обычно правильно. (Член tv_nsec - это long; это просто и надежно.)

Answer 2

В поле «микросекунды» недостаточно места для хранения всего прошедшего времени. Поле «секунд» недостаточно точное. Вместе они дают больше информации.

Answer 3

Время представлено целым числом секунд, ПЛЮС микросекунды в диапазоне 0 - 999999.