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<div style='display: inline'>
<h1 style='font-family: Malgun Gothic, Consolas; font-size: 20pt; color: #006699; text-align: center; font-weight: bold'>C# - nano 시간을 가져오는 방법</h1>

윈도우에서 nano 시간을 어떻게 가져올 수 있을까요? 윈도우 환경의 Java에서 System.nanoTime을 호출해 보면, 
 
<pre style='margin: 10px 0px 10px 10px; padding: 10px 0px 10px 10px; background-color: #fbedbb; overflow: auto; font-family: Consolas, Verdana;' >
public class Main {
 public static void main(String[] args) {
 long nanoTime1 = java.lang.System.nanoTime();
 long nanoTime2 = java.lang.System.nanoTime();
 long nanoTime3 = java.lang.System.nanoTime();
 long nanoTime4 = java.lang.System.nanoTime();
 long nanoTime5 = java.lang.System.nanoTime();

System.out.println(nanoTime1);
        System.out.println(nanoTime2);
        System.out.println(nanoTime3);
        System.out.println(nanoTime4);
        System.out.println(nanoTime5);
    }
}

/* 출력 결과
1829807260513100
1829807260513200
1829807260513200
1829807260513300
1829807260513300
*/
</pre>
 
빠르게 호출하다 보니 연이어 나오기도 하지만 무엇보다도 100 이하의 숫자는 0인 것이 특징입니다. 즉, 그 이하로는 값을 구할 수 없다는 것인데, nanoTime 메서드의 의미를 상기해 보면 결국 100나노초 이하의 값은 구할 수 없는 것입니다. 
 
오호... 100나노초라... 익숙한 숫자죠? ^^ 바로 전에 언급했던 글에 그 이유가 있습니다. 
 
<pre style='margin: 10px 0px 10px 10px; padding: 10px 0px 10px 10px; background-color: #fbedbb; overflow: auto; font-family: Consolas, Verdana;' >
Windows 10부터 바뀐 QueryPerformanceFrequency, QueryPerformanceCounter
; <a target='tab' href='https://www.sysnet.pe.kr/2/0/13035'>https://www.sysnet.pe.kr/2/0/13035</a>
</pre>
 
자, 그렇다면 닷넷에서는 어떻게 해야 할까요? 검색해 보면 다음의 글이 나옵니다. 
 
<pre style='margin: 10px 0px 10px 10px; padding: 10px 0px 10px 10px; background-color: #fbedbb; overflow: auto; font-family: Consolas, Verdana;' >
What is the equivalent to System.nanoTime() in .NET?
; <a target='tab' href='https://stackoverflow.com/questions/1551742/what-is-the-equivalent-to-system-nanotime-in-net'>https://stackoverflow.com/questions/1551742/what-is-the-equivalent-to-system-nanotime-in-net</a>
</pre>
 
위의 답변에 보면 C# 코드가 나오는데요, 이를 이용해 위의 자바 예제처럼 닷넷 코드로 구성해 실행하면, 
 
<pre style='margin: 10px 0px 10px 10px; padding: 10px 0px 10px 10px; background-color: #fbedbb; overflow: auto; font-family: Consolas, Verdana;' >
using System.Diagnostics;

internal class Program
{
    static void Main(string[] args)
    {
        long nano1 = Stopwatch.GetTimestamp() * 100L;
        long nano2 = Stopwatch.GetTimestamp() * 100L;
        long nano3 = Stopwatch.GetTimestamp() * 100L;
        long nano4 = Stopwatch.GetTimestamp() * 100L;
        long nano5 = Stopwatch.GetTimestamp() * 100L;

Console.WriteLine(nano1);
 Console.WriteLine(nano2);
 Console.WriteLine(nano3);
 Console.WriteLine(nano4);
 Console.WriteLine(nano5);
 }
}
/* 출력 결과
1830258684212100
1830258684212100
1830258684212100
1830258684212200
1830258684212200
*/
</pre>
 
위와 같이 나옵니다. 근래의 윈도우 운영체제에서 <a target='tab' href='https://learn.microsoft.com/en-us/dotnet/api/system.diagnostics.stopwatch.gettimestamp'>GetTimestamp</a> 값은 <a target='tab' href='https://learn.microsoft.com/en-us/windows/win32/api/profileapi/nf-profileapi-queryperformancecounter'>QueryPerformanceCounter</a>를 이용한 값과 동일한데요, 그래서 다음과 같은 식으로 구하는 것도 가능합니다. 
 
<pre style='margin: 10px 0px 10px 10px; padding: 10px 0px 10px 10px; background-color: #fbedbb; overflow: auto; font-family: Consolas, Verdana;' >
using System;
using System.Runtime.InteropServices;

internal class Program
{
    [DllImport("Kernel32.dll")]
    static extern bool QueryPerformanceCounter(out long lpPerformanceCount);

static void Main(string[] args)
    {
        long time1 = 0;
        long time2 = 0;
        long time3 = 0;
        long time4 = 0;
        long time5 = 0;

QueryPerformanceCounter(out time1);
        QueryPerformanceCounter(out time2);
        QueryPerformanceCounter(out time3);
        QueryPerformanceCounter(out time4);
        QueryPerformanceCounter(out time5);

Console.WriteLine(time1 * 100L);
        Console.WriteLine(time2 * 100L);
        Console.WriteLine(time3 * 100L);
        Console.WriteLine(time4 * 100L);
        Console.WriteLine(time5 * 100L);
    }
}

/* 출력 결과
1830948394699000
1830948394699100
1830948394699100
1830948394699100
1830948394699200
*/
</pre>
 
(<a target='tab' href='https://www.sysnet.pe.kr/2/0/13035'>지난 글에 설명한 이유</a>로) 근래에는 QueryPerformanceFrequency 호출 없이도 다음과 같이 GetTimestamp로부터 단순히 10의 n 승에 해당하는 값만으로 다른 시간 단위로의 변환을 자유롭게 할 수 있습니다. 
 
<pre style='margin: 10px 0px 10px 10px; padding: 10px 0px 10px 10px; background-color: #fbedbb; overflow: auto; font-family: Consolas, Verdana;' >
long time1 = Stopwatch.GetTimestamp();

long nanoSeconds = time1 * 100; // 나노초
long microSeonds = time1 / 10; // 마이크로초
long milliSeconds = time1 / TimeSpan.TicksPerMillisecond; // 밀리초
long seconds = time1 / TimeSpan.TicksPerSecond; // 초
</pre>
 
<hr style='width: 50%' /> 
 
물론, 그 이상 정밀도를 높이려면 CPU에서 제공하는 tsc를 읽어내는 것도 한 방법입니다. 이전 글에서 설명한 대로, 
 
<pre style='margin: 10px 0px 10px 10px; padding: 10px 0px 10px 10px; background-color: #fbedbb; overflow: auto; font-family: Consolas, Verdana;' >
윈도우 운영체제의 시간 함수 (4) - RTC, TSC, PM Clock, HPET Timer
; <a target='tab' href='https://www.sysnet.pe.kr/2/0/11067#tsc'>https://www.sysnet.pe.kr/2/0/11067#tsc</a>

윈도우 운영체제의 시간 함수 (5) - TSC(Time Stamp Counter)와 QueryPerformanceCounter
; <a target='tab' href='https://www.sysnet.pe.kr/2/0/11068'>https://www.sysnet.pe.kr/2/0/11068</a>
</pre>
 
GHz 사이클 수에 따른 계산이므로, 만약 3.4GHz CPU라면 1 / 3,400,000,000 == 0.0000000002941...초가 나옵니다. 따라서 0.0000002941밀리초, 0.0002941마이크로초, 0.2941나노초가 되어 tsc 숫자 1이 변화하면 0.2941나노초가 지났다는 의미가 됩니다. 
 
아쉽지만, 이 방법은 C#에서는 제공하는 방법이 없으므로 사용하려면 C로 DLL을 만들어 연결해야 합니다. (혹은, <a target='tab' href='https://www.sysnet.pe.kr/2/0/10889'>간단한 기계어이므로 cpuid 방식처럼 만들어 호출하는 것은 가능</a>합니다.) 
 
<hr style='width: 50%' /> 
 
참고로, Stopwatch의 도움말을 보면 이런 설명들이 나옵니다. 
 
<div style='BACKGROUND-COLOR: #ccffcc; padding: 10px 10px 5px 10px; MARGIN: 0px 10px 10px 10px; FONT-FAMILY: Malgun Gothic, Consolas, Verdana; COLOR: #005555'>
The timer used by the Stopwatch class depends on the system hardware and operating system. IsHighResolution is true if the Stopwatch timer is based on a high-resolution performance counter. Otherwise, IsHighResolution is false, which indicates that the Stopwatch timer is based on the system timer. 
</div> 
 
<div style='BACKGROUND-COLOR: #ccffcc; padding: 10px 10px 5px 10px; MARGIN: 0px 10px 10px 10px; FONT-FAMILY: Malgun Gothic, Consolas, Verdana; COLOR: #005555'>
A pointer to a variable that receives the current performance-counter frequency, in counts per second. If the installed hardware doesn't support a high-resolution performance counter, this parameter can be zero (this will not occur on systems that run Windows XP or later). 
</div> 
 
<div style='BACKGROUND-COLOR: #ccffcc; padding: 10px 10px 5px 10px; MARGIN: 0px 10px 10px 10px; FONT-FAMILY: Malgun Gothic, Consolas, Verdana; COLOR: #005555'>
On systems that run Windows XP or later, the function will always succeed and will thus never return zero. 
</div> 
 
그러니까, 이제는 그냥 무시해도 좋은 설명입니다. 즉, 현재는 (Windows XP 이후이므로) 대부분의 컴퓨터에서 Stopwatch.IsHighResolution의 값은 True가 반환될 것이며 따라서 DateTime.Ticks를 반환하는 경우는 없다고 봐도 좋을 것입니다. 
 
<hr style='width: 50%' /> 
 
그렇긴 한데, 여전히 좀 걸리는군요. <a href='https://www.sysnet.pe.kr/2/0/13035'>과연 Windows 10뿐만 아니라 현재의 Windows XP 이후의 모든 운영체제에서는 QueryPerformanceFrequency == 10,000,000 값</a>이 고정적으로 나올까요? 혹시나 여러분들의 PC에서 다음의 소스 코드를 실행했을 때, 
 
<pre style='margin: 10px 0px 10px 10px; padding: 10px 0px 10px 10px; background-color: #fbedbb; overflow: auto; font-family: Consolas, Verdana;' >
using System.Diagnostics;
using System.Runtime.InteropServices;

internal class Program
{
    [DllImport("Kernel32.dll")]
    static extern bool QueryPerformanceCounter(out long lpPerformanceCount);

[DllImport("Kernel32.dll")]
    static extern bool QueryPerformanceFrequency(out long ticksPerSecond);

static void Main(string[] args)
    {
        QueryPerformanceFrequency(out long value);
        Console.WriteLine(value);

{
            long nano1 = Stopwatch.GetTimestamp() * 100L;
            Console.WriteLine(nano1);
        }
        {

long time1 = 0;
            QueryPerformanceCounter(out time1);
            Console.WriteLine(time1 * 100L);
        }
    }
}

/* 출력 결과
10000000
1838876675286800
1838876675452100
*/
</pre>
 
저렇게 첫 번째 줄이 10000000 값이 아니거나, 또는 두 번째와 세 번째의 출력값이 현저하게 다른 경우가 있다면 제보 부탁드리겠습니다. ^^

<hr />[이 글에 대해서 여러분들과 의견을 공유하고 싶습니다. 틀리거나 미흡한 부분 또는 의문 사항이 있으시면 언제든 댓글 남겨주십시오.]

</div>

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