Microsoft MVP성태의 닷넷 이야기
.NET Framework: 1997. C# - nano 시간을 가져오는 방법 [링크 복사], [링크+제목 복사],
조회: 15404
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

... 136  137  138  139  140  141  142  [143]  144  145  146  147  148  149  150  ...
NoWriterDateCnt.TitleFile(s)
1479정성태8/14/201325173오류 유형: 183. IIS - 바인딩 추가 시 Object reference not set to an instance of an object 오류 [5]
1478정성태8/14/201328482오류 유형: 182. 윈도우 정품 활성화 오류 - 0x80070426
1477정성태8/14/201327330VC++: 71. codeplex의 Project Austin - 실감나게 책장 넘기는 표현
1476정성태8/13/201335818디버깅 기술: 55. Windbg - 윈도우 핸들 테이블 (2)
1475정성태8/12/201334928.NET Framework: 377. 프로세스가 종료된 후에도 소켓이 살아있다면?파일 다운로드1
1474정성태8/10/201330978오류 유형: 181. 윈도우 8 - WmiPrvSE.exe 프로세스가 CPU 소비하는 현상
1473정성태8/8/201327788VC++: 70. Win32 socket이 Thread-safe할까? [1]파일 다운로드1
1472정성태8/7/201326234.NET Framework: 376. .NET 2.0의 유니코드 관련 문자열 비교 오류
1471정성태8/7/201331010개발 환경 구성: 193. .aspx 확장자 대신 .html 확장자를 사용하는 방법
1470정성태8/6/201326996오류 유형: 180. DISM.exe 0xc1510111 실행 오류
1469정성태8/6/201324057.NET Framework: 375. System.Net.Sockets.Socket이 Thread-safe할까? [2]파일 다운로드1
1468정성태8/6/201322203오류 유형: 179. IIS - No connection could be made because the target machine actively refused it 127.0.0.1:80
1467정성태8/5/201325625Java: 16. IE에 로드된 Java Applet의 다운로드 위치를 확인하는 방법
1466정성태7/27/201331201.NET Framework: 374. C#과 비교한 C++ STL vector 성능 [7]파일 다운로드1
1465정성태7/18/201334521기타: 33. C:\Windows\Installer 폴더의 용량 줄이기 [3]
1464정성태7/15/201322785오류 유형: 178. Visual Studio 2012 Express - ImportCardinalityMismatchException
1463정성태7/15/201323453오류 유형: 177. [DBNETLIB][ConnectionOpen (Connect()).]SQL Server does not exist or access denied.
1462정성태7/5/201326766VC++: 69. geek스러운 C/C++ 퀴즈 문제 [2]
1461정성태6/27/201343312.NET Framework: 373. C# 문자열의 인코딩이란?
1460정성태6/17/201325165.NET Framework: 372. PerformanceCounter - Category does not exist. [1]
1459정성태6/15/201328797Windows: 74. 한글 키가 아닌 영문 키를 기본으로 선택하는 방법 [5]
1458정성태6/13/201329654.NET Framework: 371. CAS Lock 방식이 과연 성능에 얼마나 도움이 될까요? [1]파일 다운로드1
1457정성태6/13/201325830개발 환경 구성: 192. "Probabilistic Programming and Bayesian Methods for Hackers" 예제 코드 실행 방법
1456정성태6/5/201334493.NET Framework: 370. C# - WebKit .NET 사용 [2]파일 다운로드1
1455정성태6/1/201328281.NET Framework: 369. ThreadPool.QueueUserWorkItem의 실행 지연 [4]파일 다운로드1
1454정성태5/31/201326318Java: 15. Java 7 Control Panel 실행시키는 방법
... 136  137  138  139  140  141  142  [143]  144  145  146  147  148  149  150  ...