如何使用C# Stopwatch 测量微秒级精确度
跟同事讨论到-用C#Stopwatch取得效能数值，Stopwatch.ElapsedMilliseconds只到毫秒(ms)，如果需要更高的时间精确度(微秒μs，甚至奈秒ns)，该怎么做？
原以为要费番功夫，在Stackoverlow查到讨论，答案意外地简单。
准备测试程式如下，比较MD5及SHA1计算1MBbyte[]杂凑值所秏费时间：
staticbyte[]data=newbyte[1024*1024];
staticvoidMain(string[]args)
{
Test1();
Console.ReadLine();
}
privatestaticvoidTest1()
{
Console.WriteLine("Test1");
for(vari=0;i<5;i++)
{
Stopwatchsw=newStopwatch();
sw.Start();
varmd5=MD5.Create().ComputeHash(data);
sw.Stop();
Console.WriteLine($"MD5{sw.ElapsedMilliseconds}ms");
sw.Restart();
varsha1=SHA1.Create().ComputeHash(data);
sw.Stop();
Console.WriteLine($"SHA1{sw.ElapsedMilliseconds}ms");
}
}
执行结果如下：
Test1 MD510ms SHA12ms MD52ms SHA12ms MD52ms SHA12ms MD52ms SHA12ms MD52ms SHA12ms
有两个问题，第一是回圈的第一次执行因涉及.NET初始化，耗时会异常偏高(先做SHA1再做MD5，就变成第一笔SHA1超过10ms)，第二是MD5与SHA1执行时间相近，都是2ms多，用ElapsedMilliseconds看不出差异。
针对首次数值耗时偏差问题，除了略过第一次数据不计，我想到的另一个解法是在Test1()前先跑一次MD5.Create()完成相关初始化。至于ElapsedMilliseconds看不出差异问题，改用ElapsedTicks是种解法，但要注意，ElaspedTicks换算成时间单位时，不是除以TimeSpan.TicksPerMillisecond而是依CPU频率而定，需使用Stopwatch.Frequency(每秒Tick数)。
第二版改用ElapsedTicks*1000000F/Stopwatch.Frequency计算微秒(Microsecond,μs)，执行前先MD5.Create()暖机。
staticbyte[]data=newbyte[1024*1024];
staticvoidMain(string[]args)
{
MD5.Create();
Test2();
Console.ReadLine();
}
privatestaticvoidTest2()
{
Console.WriteLine("Test2");
for(vari=0;i<5;i++)
{
Stopwatchsw=newStopwatch();
sw.Start();
varmd5=MD5.Create().ComputeHash(data);
sw.Stop();
//
Console.WriteLine($"MD5{sw.ElapsedTicks*1000000F/Stopwatch.Frequency:n3}μs");
sw.Restart();
varsha1=SHA1.Create().ComputeHash(data);
sw.Stop();
Console.WriteLine($"SHA1{sw.ElapsedTicks*1000000F/Stopwatch.Frequency:n3}μs");
}
}
执行结果的第一次时间偏长问题消失，而也呈现出SHA1比MD5计算耗时的证据。而由数值来看，精确度可到0.1μs=100ns。
Test2 MD52,402.200μs SHA12,724.000μs MD52,017.300μs SHA12,576.900μs MD52,102.100μs SHA12,578.700μs MD52,024.100μs SHA12,600.300μs MD52,008.300μs SHA12,624.300μs
自己计算麻烦了点，Stopwatch有个Elapsed属性，型别为TimeSpan，其中TotalMilliseconds属性精确度即可达到μs及100ns。请看第三版：
staticbyte[]data=newbyte[1024*1024];
staticvoidMain(string[]args)
{
MD5.Create();
Test3();
Console.ReadLine();
}
privatestaticvoidTest3()
{
Console.WriteLine("Test3");
for(vari=0;i<5;i++)
{
Stopwatchsw=newStopwatch();
sw.Start();
varmd5=MD5.Create().ComputeHash(data);
sw.Stop();
Console.WriteLine($"MD5{sw.Elapsed.TotalMilliseconds*1000:n3}μs");
sw.Restart();
varsha1=SHA1.Create().ComputeHash(data);
sw.Stop();
Console.WriteLine($"SHA1{sw.Elapsed.TotalMilliseconds*1000:n3}μs");
}
}
执行结果与第二版相同，但程式更简单一些。
Test3 MD52,423.400μs SHA12,692.400μs MD52,204.000μs SHA12,976.800μs MD52,094.500μs SHA12,588.600μs MD52,034.600μs SHA12,598.900μs MD52,029.900μs SHA12,887.000μs
以上就是如何使用C#Stopwatch测量微秒精确度的详细内容，更多关于C#Stopwatch测量微秒精确度的资料请关注毛票票其它相关文章！
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