为什么 time() 报告的时间有时比 C 代码中 timespec_get() 的秒组件慢 1 秒？答案

【问题标题】：Why is the time reported by time() sometimes 1 second behind the seconds component of timespec_get() in C code?为什么 time() 报告的时间有时比 C 代码中 timespec_get() 的秒组件慢 1 秒？
【发布时间】：2020-01-17 13:58:38
【问题描述】：

以下sn-p的代码：

struct timespec ts;
for (int x = 0; x < 100000000; x++) {
    timespec_get(&ts, TIME_UTC);
    long cTime = (long) time(NULL);
    if (cTime != ts.tv_sec && ts.tv_nsec < 3000000) {
        printf("cTime: %ld\n", cTime);
        printf("ts.tv_sec: %ld\n", ts.tv_sec);
        printf("ts.tv_nsec: %ld\n", ts.tv_nsec);
    }
}

产生这个输出：

...
cTime: 1579268059
ts.tv_sec: 1579268060
ts.tv_nsec: 2527419
cTime: 1579268059
ts.tv_sec: 1579268060
ts.tv_nsec: 2534036
cTime: 1579268059
ts.tv_sec: 1579268060
ts.tv_nsec: 2540359
cTime: 1579268059
ts.tv_sec: 1579268060
ts.tv_nsec: 2547039
...

为什么cTime 和ts.tv_sec 之间存在差异？请注意，如果条件更改为ts.tv_nsec >= 3000000，则不会出现此问题。该问题依赖于小于 3000000 的纳秒。

【问题讨论】：

您需要更具体地了解所使用的操作系统、操作系统版本、使用的 C 库版本。
@Someprogrammerdude Linux Debian 8，GCC 6.3.0。
timespec_get() 是什么？这是 C 还是 C++？看起来像std::timespec_get。请使用适当的标签。
@MarcoBonelli：它是在 C11 中添加到 C 中的。 Can reproduce online.
@ShadowRanger 谢谢你的参考，我在我的系统上看不到timespec_get 的man 条目，所以我匆忙下结论。有道理。

标签： c time posix timespec

【解决方案1】：

原因是，您（隐式）使用不同的系统时钟。 timespec_get() 使用高分辨率 系统范围的实时时钟，而time() 使用粗略实时时钟。

尝试使用

clock_gettime(CLOCK_REALTIME_COARSE, &ts);

而不是你的timespec_get()，那么差异应该会消失。

编辑：

这可以在Linux Kernel Source, vclock_gettime.c看到

确实，这里的问题有点微妙。 CLOCK_REALTIME_COARSE 和CLOCK_REALTIME 使用的结构成员的 seconds-part 包含相同的值，但 nanoseconds-part 不同；对于CLOCK_REALTIME，它可以大于1000000000（即一秒）。在这种情况下，它在调用时被修复：

ts->tv_sec += __iter_div_u64_rem(ns, NSEC_PER_SEC, &ns);
ts->tv_nsec = ns;

此更正既不会使用 CLOCK_REALTIME_COARSE 执行，也不会使用 time()。这解释了CLOCK_REALTIME 和time() 之间的区别。

【讨论】：

这是否记录在任何地方，或者只是 time 的一个工件，使用（可能）更高性能但不太准确的时钟实现（理论上它无论如何只有第二个粒度，所以谁需要精度)?当您只要求第二个粒度时，我认为实时滞后一毫秒左右（在线测试显示偶尔滞后超过一毫秒，但不会超过）并不是那么重要。
@ShadowRanger 我添加了更多细节
没有明确的意图文档，但这对于投票来说已经足够详细了。 :-) 有趣的是，时钟实际上可以报告超过一秒的额外纳秒。
@ShadowRanger 除了来源之外，我找不到真正的文档，这也意味着，行为也可能在没有事先通知的情况下发生详细变化
@Ctx 感谢您的详细解答！我将使用您建议的 timespec_get() 而不是 clock_gettime()，因为 timespec_get() 是 C11 而不是 POSIX，并且不需要设置要使用的时钟。我不知道使用了不同的时钟，但考虑到选择，我认为使用粗时钟没有多大意义。