Microsoft MVP성태의 닷넷 이야기
.NET Framework: 1997. C# - nano 시간을 가져오는 방법 [링크 복사], [링크+제목 복사],
조회: 15183
글쓴 사람
정성태 (techsharer at outlook.com)
홈페이지
첨부 파일
 

(시리즈 글이 8개 있습니다.)
.NET Framework: 614. C# - DateTime.Ticks의 정밀도
; https://www.sysnet.pe.kr/2/0/11082

.NET Framework: 827. C# - 인터넷 시간 서버로부터 받은 시간을 윈도우에 적용하는 방법
; https://www.sysnet.pe.kr/2/0/11883

스크립트: 33. JavaScript와 C#의 시간 변환
; https://www.sysnet.pe.kr/2/0/12849

Windows: 204.  Windows 10부터 바뀐 QueryPerformanceFrequency, QueryPerformanceCounter
; https://www.sysnet.pe.kr/2/0/13035

.NET Framework: 1997. C# - nano 시간을 가져오는 방법
; https://www.sysnet.pe.kr/2/0/13036

스크립트: 47. 파이썬의 time.time() 실숫값을 GoLang / C#에서 사용하는 방법
; https://www.sysnet.pe.kr/2/0/13308

닷넷: 2143. C# - 시스템 Time Zone 변경 시 이벤트 알림을 받는 방법
; https://www.sysnet.pe.kr/2/0/13413

닷넷: 2309. C# - .NET Core에서 바뀐 DateTime.Ticks의 정밀도
; https://www.sysnet.pe.kr/2/0/13803




C# - nano 시간을 가져오는 방법

윈도우에서 nano 시간을 어떻게 가져올 수 있을까요? 윈도우 환경의 Java에서 System.nanoTime을 호출해 보면,

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
*/

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.

Windows 10부터 바뀐 QueryPerformanceFrequency, QueryPerformanceCounter
; https://www.sysnet.pe.kr/2/0/13035

자, 그렇다면 닷넷에서는 어떻게 해야 할까요? 검색해 보면 다음의 글이 나옵니다.

What is the equivalent to System.nanoTime() in .NET?
; https://stackoverflow.com/questions/1551742/what-is-the-equivalent-to-system-nanotime-in-net

위의 답변에 보면 C# 코드가 나오는데요, 이를 이용해 위의 자바 예제처럼 닷넷 코드로 구성해 실행하면,

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
*/

위와 같이 나옵니다. 근래의 윈도우 운영체제에서 GetTimestamp 값은 QueryPerformanceCounter를 이용한 값과 동일한데요, 그래서 다음과 같은 식으로 구하는 것도 가능합니다.

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
*/

(지난 글에 설명한 이유로) 근래에는 QueryPerformanceFrequency 호출 없이도 다음과 같이 GetTimestamp로부터 단순히 10의 n 승에 해당하는 값만으로 다른 시간 단위로의 변환을 자유롭게 할 수 있습니다.

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




물론, 그 이상 정밀도를 높이려면 CPU에서 제공하는 tsc를 읽어내는 것도 한 방법입니다. 이전 글에서 설명한 대로,

윈도우 운영체제의 시간 함수 (4) - RTC, TSC, PM Clock, HPET Timer
; https://www.sysnet.pe.kr/2/0/11067#tsc

윈도우 운영체제의 시간 함수 (5) - TSC(Time Stamp Counter)와 QueryPerformanceCounter
; https://www.sysnet.pe.kr/2/0/11068

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, 간단한 기계어이므로 cpuid 방식처럼 만들어 호출하는 것은 가능합니다.)




참고로, Stopwatch의 도움말을 보면 이런 설명들이 나옵니다.

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.


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).


On systems that run Windows XP or later, the function will always succeed and will thus never return zero.


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.




그렇긴 한데, 여전히 좀 걸리는군요. 과연 Windows 10뿐만 아니라 현재의 Windows XP 이후의 모든 운영체제에서는 QueryPerformanceFrequency == 10,000,000 값이 고정적으로 나올까요? 혹시나 여러분들의 PC에서 다음의 소스 코드를 실행했을 때,

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
*/

저렇게 첫 번째 줄이 10000000 값이 아니거나, 또는 두 번째와 세 번째의 출력값이 현저하게 다른 경우가 있다면 제보 부탁드리겠습니다. ^^




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







[최초 등록일: ]
[최종 수정일: 4/4/2023]

Creative Commons License
이 저작물은 크리에이티브 커먼즈 코리아 저작자표시-비영리-변경금지 2.0 대한민국 라이센스에 따라 이용하실 수 있습니다.
by SeongTae Jeong, mailto:techsharer at outlook.com

비밀번호

댓글 작성자
 



2022-04-26 06시04분
[kernel] 마지막예제에서 QueryPerformanceFrequency 호출 코드가 빠졌네요 ^^;
[guest]
2022-04-27 09시21분
@kernel ^^ 반영했습니다.
정성태

1  2  3  4  5  6  7  8  9  10  11  [12]  13  14  15  ...
NoWriterDateCnt.TitleFile(s)
13641정성태6/11/20248684Linux: 71. Ubuntu 20.04를 22.04로 업데이트
13640정성태6/10/20248846Phone: 21. C# MAUI - Android 환경에서의 파일 다운로드(DownloadManager)
13639정성태6/8/20248459오류 유형: 906. C# MAUI - Android Emulator에서 "Waiting For Debugger"로 무한 대기
13638정성태6/8/20248539오류 유형: 905. C# MAUI - 추가한 layout XML 파일이 Resource.Layout 멤버로 나오지 않는 문제
13637정성태6/6/20248460Phone: 20. C# MAUI - 유튜브 동영상을 MediaElement로 재생하는 방법
13636정성태5/30/20248098닷넷: 2264. C# - 형식 인자로 인터페이스를 갖는 제네릭 타입으로의 형변환파일 다운로드1
13635정성태5/29/20248969Phone: 19. C# MAUI - 안드로이드 "Share" 대상으로 등록하는 방법
13634정성태5/24/20249444Phone: 18. C# MAUI - 안드로이드 플랫폼에서의 Activity 제어 [1]
13633정성태5/22/20248967스크립트: 64. 파이썬 - ASGI를 만족하는 최소한의 구현 코드
13632정성태5/20/20248587Phone: 17. C# MAUI - Android 내에 Web 서비스 호스팅
13631정성태5/19/20249340Phone: 16. C# MAUI - /Download 등의 공용 디렉터리에 접근하는 방법 [1]
13630정성태5/19/20248890닷넷: 2263. C# - Thread가 Task보다 더 빠르다는 어떤 예제(?)
13629정성태5/18/20249177개발 환경 구성: 710. Android - adb.exe를 이용한 파일 전송
13628정성태5/17/20248553개발 환경 구성: 709. Windows - WHPX(Windows Hypervisor Platform)를 이용한 Android Emulator 가속
13627정성태5/17/20248632오류 유형: 904. 파이썬 - UnicodeEncodeError: 'ascii' codec can't encode character '...' in position ...: ordinal not in range(128)
13626정성태5/15/20248901Phone: 15. C# MAUI - MediaElement Source 경로 지정 방법파일 다운로드1
13625정성태5/14/20248943닷넷: 2262. C# - Exception Filter 조건(when)을 갖는 catch 절의 IL 구조
13624정성태5/12/20248732Phone: 14. C# - MAUI에서 MediaElement 사용파일 다운로드1
13623정성태5/11/20248430닷넷: 2261. C# - 구글 OAuth의 JWT (JSON Web Tokens) 해석파일 다운로드1
13622정성태5/10/20249234닷넷: 2260. C# - Google 로그인 연동 (ASP.NET 예제)파일 다운로드1
13621정성태5/10/20248644오류 유형: 903. IISExpress - Failed to register URL "..." for site "..." application "/". Error description: Cannot create a file when that file already exists. (0x800700b7)
13620정성태5/9/20248572VS.NET IDE: 190. Visual Studio가 node.exe를 경유해 Edge.exe를 띄우는 경우
13619정성태5/7/20248874닷넷: 2259. C# - decimal 저장소의 비트 구조파일 다운로드1
13618정성태5/6/20248666닷넷: 2258. C# - double (배정도 실수) 저장소의 비트 구조파일 다운로드1
13617정성태5/5/20249491닷넷: 2257. C# - float (단정도 실수) 저장소의 비트 구조파일 다운로드1
13616정성태5/3/20248655닷넷: 2256. ASP.NET Core 웹 사이트의 HTTP/HTTPS + Dual mode Socket (IPv4/IPv6) 지원 방법파일 다운로드1
1  2  3  4  5  6  7  8  9  10  11  [12]  13  14  15  ...