Question

我正在使用clock（）函数基于ctime库测试计时器。请注意，下面的代码仅用于测试目的。

#include <ctime>

unsigned long Elapsed(void);

clock_t start = 0;
clock_t stop = 0;

int main()
{
  start = std::clock();
  while(1)
   {
    sleep(1);
    cout << "Elapsed seconds: " << Elapsed() << endl;
   }
return 0;
}

unsigned long Elapsed()
{
  stop = std::clock();
  clock_t ticks = stop - start;
  double seconds = (double)ticks / CLOCKS_PER_SEC;  //CLOCK_PER_SEC = 1 milion
  return seconds;
}

如您所见，当Elapsed（）返回计算值时，我正在执行从double到unsigned long的隐式转换。 32位系统的无符号长限制为2,147,483,647，当Elapsed（）返回2146后，我溢出。

函数似乎将“ ticks”转换为无符号长，CLOCK_PER_SEC转换为无符号长，然后返回该值。当它转换“滴答声”时，就会溢出。

相反，我希望它首先以“ ticks” / CLOCK_PER_SEC的两倍来计算值，然后将其转换为无符号长数。

为了计算更多的秒数，我尝试返回无符号的long long数据类型，但是变量总是以相同的值（2147）溢出。

您能解释一下为什么编译器会转换为无符号长整型“先验”吗，为什么即使使用无符号长整型也会以相同的值溢出？有什么办法可以更好地编写Elapsed（）函数，以防止溢出发生？

Answer 1

与普遍的看法相反，如果将double之类的浮点类型转换为 any 整型，则该行为为 undefined 。该整数类型。

因此在您的函数中引入double确实是一件很糟糕的事情。

如果可以允许截断和环绕效果，为什么不写return ticks / CLOCKS_PER_SEC;呢？否则，请使用unsigned long long作为返回值。

Answer 2

如果在您的系统上，clock_t是32位类型，则很可能会在2147秒后像您看到的那样回绕。这是预期的行为（参考clock）。而且没有足够的方法来解决这个问题。您的代码需要能够处理环绕（通过忽略它或通过显式考虑它）。

Answer 3

当它转换“滴答声”时会溢出。

不，时钟本身“溢出”；转换与此无关。也就是说，转换为double是毫无意义的。您的限制是类型clock_t。请参见以下reference中的注释：

clock（）返回的值在某些实现中可能会回绕。例如，在具有32位clock_t的计算机上，它在2147秒或36分钟后自动换行。

如果可以使用的话，一种替代方法是依靠POSIX标准而不是C标准库。它提供了clock_gettime，可用于获取timespec中表示的CPU时间。它不仅不会受到这种溢出（直到更长的时间跨度）的困扰，而且还可能具有比clock高的分辨率。 clock()的链接参考页也方便地显示了clock_gettime的示例用法。

隐式转换为无符号长溢出C ++

3 个答案: