std :: time :: Duration和time：exact_time_ns一样精确来自“time”crate吗？

Question

很长一段时间，精确测量Rust时间的标准方法是time crate及其time::precise_time_ns功能。但是，time crate现已弃用，std库有std::time::Instant用于测量经过的时间。

我不确定它是否具有相同的精度，至少在设计上如此。我知道这可能是一个模糊的问题，因为不同的操作系统有不同的实现，实现可能会在不同的版本中发生变化，但至少他们有相同的目的吗？ std::time::Duration至少从他们的设计角度来看是time::precise_time_ns的正确替代品吗？

在我的系统（Mac OS）上运行此脚本会输出相当短的持续时间，因此它可能非常精确：

use std::time::Instant;

fn main() {
    let mut t = Instant::now();
    loop {
        println!("{:?}", t.elapsed());
        t = Instant::now();
    }
}

40ns
42ns
41ns
45ns
40ns
41ns
40ns
40ns
41ns
41ns
41ns
40ns
40ns
40ns

Answer 1

是的，确切地说，std::time::Instant是time::precise_time_ns的正确替代品，具有相同或更好的精度。

从Rust 1.33.0开始，time 0.1.41，time::precise_time_ns()和std::time::Instant::now()的大多数操作系统的实现是相同的，除了少数例外。

• Unix：同样，clock_gettime(CLOCK_MONOTONIC, ...)
• MacOS：同样，mach_absolute_time
• Windows：同样，QueryPerformanceCounter
• Wasm32：time没有实现，std使用TimeSysCall::perform(TimeClock::Monotonic)
• Redox：相同，与unix相同
• SGX：实现不同，可能std有更正确的实现

在未来的版本中，std::time::Instant::now的实现不太可能会恶化。

Details of implementations

time crate has all implementations in single file，带有cfg标志，标准库有每个系统的目录，有mod.rs where implementation is chosen at compile time（unix也有time.rs内的mac os的条件编译）。

Unix，“常规”，不是MacOS或iOS

两种实现都使用clock_gettime (3)和CLOCK_MONOTONIC clock_id。

time

#[cfg(all(not(target_os = "macos"), not(target_os = "ios")))]

let mut ts = libc::timespec { tv_sec: 0, tv_nsec: 0 };
unsafe {
    libc::clock_gettime(libc::CLOCK_MONOTONIC, &mut ts);
}
(ts.tv_sec as u64) * 1000000000 + (ts.tv_nsec as u64)

std

#[cfg(unix)] + #[cfg(not(any(target_os = "macos", target_os = "ios")))]

Instant { t: now(libc::CLOCK_MONOTONIC) }

Unix，MacOS或iOS

两种实现都使用mach_absolute_time。

顺便说一句，标准clock_gettime(CLOCK_MONOTONIC, ...)也适用于我的系统，Mac OS 10.13.6，但我不确定它是否真的是单调的。

time

#[cfg(any(target_os = "macos", target_os = "ios"))]

unsafe {
    let time = libc::mach_absolute_time();
    let info = info();
    time * info.numer as u64 / info.denom as u64
}

std

#[cfg(unix)] + #[cfg(any(target_os = "macos", target_os = "ios"))]

Instant { t: unsafe { libc::mach_absolute_time() } }

视窗

两种实现都使用QueryPerformanceCounter

time

#[cfg(windows)]

let mut ticks = i64_to_large_integer(0);
unsafe {
    assert!(QueryPerformanceCounter(&mut ticks) == 1);
}
mul_div_i64(large_integer_to_i64(ticks), 1000000000, frequency()) as u64

std

#[cfg(windows)]

let mut t = Instant { t: 0 };
cvt(unsafe {
    c::QueryPerformanceCounter(&mut t.t)
}).unwrap();
t

我会听到

它可能用于非网络使用，与web-sys无关。它time箱子没有实现。

time

#[cfg(all(target_arch = "wasm32", not(target_os = "emscripten")))]

unimplemented!()

std

#[cfg(target_arch = "wasm32")]

Instant(TimeSysCall::perform(TimeClock::Monotonic))

氧化还原

两种实现都使用qazxsw poi，与unix相同。

time

clock_gettime(CLOCK_MONOTONIC, ...)

#[cfg(target_os = "redox")]

std

let mut ts = syscall::TimeSpec { tv_sec: 0, tv_nsec: 0 };
syscall::clock_gettime(syscall::CLOCK_MONOTONIC, &mut ts).unwrap();
(ts.tv_sec as u64) * 1000000000 + (ts.tv_nsec as u64)

#[cfg(target_os = "redox")]

SGX

这里的实现不同。 Instant { t: now(syscall::CLOCK_MONOTONIC) } crate回到std，并使用非单调时间（当时std没有单调时间，可能）。可能从时间到std的迁移提高了准确性，因为它使用特定于SGX的呼叫。

time

time

#[cfg(target_env = "sgx")]

std

// This unwrap is safe because current time is well ahead of UNIX_EPOCH, unless system clock is adjusted backward.
let std_duration = SystemTime::now().duration_since(SystemTime::UNIX_EPOCH).unwrap();
std_duration.as_secs() * NANOS_PER_SEC + std_duration.subsec_nanos() as u64

#[cfg(all(target_vendor = "fortanix", target_env = "sgx"))]