clockid_t（clock_gettime 第一个参数）可移植性

Question

大多数 POSIX 兼容系统提供获取或设置高分辨率计时器之一的功能：

int clock_gettime(clockid_t clock_id, struct timespec *tp);

每个系统的文档通常会列出几个符号名称作为可能的

clock_id

值，但从未提及实际的数值。事实证明，不仅不同系统的数值不同，而且相同含义的符号名称也不同。更重要的是，并非系统实际支持的所有时钟都在 time.h (bits/time.h) 中定义 - 有些仅在 linux/time.h 中定义。

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也就是说，在Linux系统中我们可能有：

#define CLOCK_REALTIME                  0
#define CLOCK_MONOTONIC                 1
#define CLOCK_PROCESS_CPUTIME_ID        2
#define CLOCK_THREAD_CPUTIME_ID         3
#define CLOCK_MONOTONIC_RAW             4
#define CLOCK_REALTIME_COARSE           5
#define CLOCK_MONOTONIC_COARSE          6
#define CLOCK_BOOTTIME                  7
#define CLOCK_REALTIME_ALARM            8
#define CLOCK_BOOTTIME_ALARM            9
#define CLOCK_SGI_CYCLE                10      // In linux/time.h only.
#define CLOCK_TAI                      11      // In linux/time.h only.

在 Cygwin 环境中（不是逐字摘录）：

#define CLOCK_REALTIME                  1       // Means CLOCK_MONOTONIC?
#define CLOCK_MONOTONIC                 4       // Means CLOCK_MONOTONIC_RAW?
#define CLOCK_PROCESS_CPUTIME_ID        2
#define CLOCK_THREAD_CPUTIME_ID         3

在 FreeBSD 中：

#define CLOCK_REALTIME                  0
#define CLOCK_VIRTUAL                   1
#define CLOCK_PROF                      2
#define CLOCK_MONOTONIC                 4
#define CLOCK_UPTIME                    5       // Synonymous to CLOCK_BOOTTIME?
#define CLOCK_UPTIME_PRECISE            7
#define CLOCK_UPTIME_FAST               8
#define CLOCK_REALTIME_PRECISE          9       // Same as CLOCK_REALTIME?
#define CLOCK_REALTIME_FAST            10       // Synonymous to CLOCK_REALTIME_COARSE?
#define CLOCK_MONOTONIC_PRECISE        11       // Same as CLOCK_MONOTONIC?
#define CLOCK_MONOTONIC_FAST           12       // Synonymous to CLOCK_MONOTONIC_COARSE?
#define CLOCK_SECOND                   13
#define CLOCK_THREAD_CPUTIME_ID        14
#define CLOCK_PROCESS_CPUTIME_ID       15

在 AIX 中：

#define CLOCK_REALTIME                ...
#define CLOCK_MONOTONIC               ...
#define CLOCK_PROCESS_CPUTIME_ID      ...
#define CLOCK_THREAD_CPUTIME_ID       ...

在 SunOS 中：

#define CLOCK_REALTIME                ...
#define CLOCK_HIGHRES                 ...       // Synonymous to CLOCK_MONOTONIC_RAW?

在 QNX 中：

#define CLOCK_REALTIME                ...
#define CLOCK_SOFTTIME                ...
#define CLOCK_MONOTONIC               ...

等等。

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这让我想知道如何以可移植的方式将

clock_gettime()

与除

CLOCK_REALTIME

之外的第一个参数一起使用。例如，如果我想使用

CLOCK_MONOTONIC_COARSE

或

CLOCK_BOOTTIME

，我怎么知道 BSD 分别将它们称为

CLOCK_MONOTONIC_FAST

和

CLOCK_UPTIME

？

根据前 4 个符号名称的数值做出假设是否明智？如：

#define POSIX_CLOCK_REALTIME            0
#define POSIX_CLOCK_MONOTONIC           1
#define POSIX_CLOCK_PROCESS_CPUTIME_ID  2
#define POSIX_CLOCK_THREAD_CPUTIME_ID   3
#define POSIX_CLOCK_MONOTONIC_RAW       4

#if CLOCK_REALTIME == POSIX_CLOCK_MONOTONIC
    #warning This platform has monotonic realtime clock.
#end if
#if CLOCK_MONOTONIC == POSIX_CLOCK_MONOTONIC_RAW
    #warning This platform has undisciplined monotonic clock.
#end if

如果一个系统实际上支持

CLOCK_TAI

但没有在 time.h 中定义它，考虑到相同的数值 11 可能代表

CLOCK_MONOTONIC_PRECISE

或其他系统中的其他内容，我如何检查和使用它？

Answer 1

如果我试图编写一个最大程度可移植的程序，我会将自己限制在相关标准中定义的符号值。 （根据你的说法，听起来像

CLOCK_REALTIME

- 也许只有这个值 - 是标准的。）

如果某些系统实现了我想使用的有用扩展，我会通过说

来测试它们

#ifdef CLOCK_MONOTONIC_COARSE
... my code calling clock_gettime(CLOCK_MONOTONIC_COARSE, &ts) ...
#endif

如果确实存在一些系统，其中相同的符号值最终意味着截然不同的事物，我会举手并宣布这是一场可移植性噩梦，至少是我试图保持的那种远离。

在回答您的其他问题时，（1）不，对符号值做出假设是不明智的，（2）没有好方法使用以某种方式确实存在但未在 time.h 中定义的时钟（尽管这种情况希望非常罕见）。

另外，您是否假设仅仅因为数值 1 用于 Linux 上的

CLOCK_MONOTONIC

而用于 Cygwin 下的

CLOCK_REALTIME

就意味着这些时钟可能在某种程度上是相同的？情况可能并非如此。这些数字是任意的，你不应该关心它们；这就是符号常量存在的原因！