FDK24/ã<span class="cntrl">\82</span>«ã<span class="cntrl">\82</span>¦ã<span class="cntrl">\83</span>³ã<span class="cntrl">\82</span>¿/QPCTimer.cs

   1 using System;
   2 using System.Collections.Generic;
   3
   4 namespace FDK.カウンタ
   5 {
   6         /// <summary>
   7         /// パフォーマンスカウンタを使用した高精度タイマ。
   8         /// </summary>
   9         /// <remarks>
  10         /// 以下の2種類の使い方を想定する。
  11         /// (A) 正確に同一の時刻を複数の処理で共有できるように、現在時刻をキャプチャしてから取得する方法。
  12         ///    1. 最初に「現在のカウントをキャプチャする()」を呼び出し、その時点での時刻を内部に保存する。
  13         ///    2. キャプチャされたカウントを、「現在のキャプチャカウントを……取得する()」を呼び出して、希望する単位で取得する。
  14         ///      （次に1.を行うまで、2.はずっと同じ時刻を返し続ける。）
  15         /// (B) 常に現時刻（メソッド呼び出し時点の時刻）を取得する方法。
  16         ///    a. 「現在のリアルタイムカウントを……取得する()」を呼び出して、希望する単位で取得する。
  17         ///    または、
  18         ///    b. 「生カウントを取得する()」を呼び出して、生カウンタを取得する。
  19         ///
  20         /// 時刻の単位としては、[カウント], [秒], [100ナノ秒] を用意する。
  21         ///
  22         /// 用語：
  23         /// "カウント" …………………… タイマインスタンスの生成時（または前回のリセット時）から「前回キャプチャされた時点」までの、パフォーマンスカウンタの差分（相対値）。
  24         /// "リアルタイムカウント" …… タイマインスタンスの生成時（または前回のリセット時）から「現時点」までの、パフォーマンスカウンタの差分（相対値）。
  25         /// "生カウント" ………………… パフォーマンスカウンタの生の値。::QueryPerformanceCounter() で取得できる値に等しい。システム依存の絶対値。
  26         /// </remarks>
  27         public class QPCTimer
  28         {
  29                 /// <summary>
  30                 /// カウントが無効であることを示す定数。
  31                 /// </summary>
  32                 public const long 未使用 = -1;
  33
  34                 public QPCTimer()
  35                 {
  36                         var dummy = QPCTimer.周波数;  // プロパティの get() 内で qpc周波数 を更新させるためのダミーアクセス。
  37                         var now = QPCTimer.生カウント;
  38                         this.bs_前回リセットした時点の生カウント = now;
  39                         this.最後にキャプチャされたカウント = now;
  40                         this.稼働中に一時停止した時点のキャプチャカウント = now;
  41                         this.一時停止回数 = 0;
  42                 }
  43
  44                 public static long 周波数
  45                 {
  46                         get
  47                         {
  48                                 if( 0 > QPCTimer.qpc周波数Hz )
  49                                 {
  50                                         // 初めてのアクセスならシステムから値を取得する。
  51                                         QPCTimer.qpc周波数Hz = System.Diagnostics.Stopwatch.Frequency;
  52                                 }
  53                                 return QPCTimer.qpc周波数Hz;
  54                         }
  55                 }
  56                 public static long 生カウント
  57                         => System.Diagnostics.Stopwatch.GetTimestamp();
  58                 public static double 生カウント相対値を秒へ変換して返す( long 生カウント相対値 )
  59                         => (double) 生カウント相対値 / (double) QPCTimer.qpc周波数Hz;
  60
  61                 public long 現在のカウントをキャプチャする()
  62                 {
  63                         lock( this.排他利用 )
  64                         {
  65                                 this.最後にキャプチャされたカウント = QPCTimer.生カウント;
  66                                 return this.最後にキャプチャされたカウント;
  67                         }
  68                 }
  69
  70                 public long 現在のキャプチャカウント
  71                 {
  72                         get
  73                         {
  74                                 lock( this.排他利用 )
  75                                 {
  76                                         long count = ( 0 != this.一時停止回数 ) ?
  77                                                 ( this.稼働中に一時停止した時点のキャプチャカウント - this.bs_前回リセットした時点の生カウント ) :    // 停止中
  78                                                 ( this.最後にキャプチャされたカウント - this.bs_前回リセットした時点の生カウント );                    // 稼働中
  79                                         return count;
  80                                 }
  81                         }
  82                 }
  83                 public double 現在のキャプチャカウント秒単位
  84                         => ( (double) this.現在のキャプチャカウント / (double) QPCTimer.周波数 );
  85                 public long 現在のキャプチャカウント100ns単位
  86                         => ( 1000 * 1000 * 10 * this.現在のキャプチャカウント / QPCTimer.周波数 );
  87
  88                 public long 現在のリアルタイムカウント
  89                 {
  90                         get
  91                         {
  92                                 lock( this.排他利用 )
  93                                 {
  94                                         long count = ( 0 != this.一時停止回数 ) ?
  95                                                 ( this.稼働中に一時停止した時点のキャプチャカウント - this.bs_前回リセットした時点の生カウント ) :    // 停止中
  96                                                 ( QPCTimer.生カウント - this.bs_前回リセットした時点の生カウント );                             // 稼働中
  97                                         return count;
  98                                 }
  99                         }
 100                 }
 101                 public double 現在のリアルタイムカウント秒単位
 102                         => ( (double) this.現在のリアルタイムカウント / (double) QPCTimer.周波数 );
 103                 public long 現在のリアルタイムカウント100ns単位
 104                         => ( 1000 * 1000 * 10 * this.現在のリアルタイムカウント / QPCTimer.周波数 );
 105
 106                 public long 前回リセットした時点の生カウント
 107                 {
 108                         get
 109                         {
 110                                 lock( this.排他利用 )
 111                                 {
 112                                         return this.bs_前回リセットした時点の生カウント;
 113                                 }
 114                         }
 115                 }
 116
 117                 public bool 停止中である
 118                 {
 119                         get
 120                         {
 121                                 lock( this.排他利用 )
 122                                 {
 123                                         return ( 0 != this.一時停止回数 ) ? true : false;
 124                                 }
 125                         }
 126                 }
 127                 public bool 稼働中である
 128                 {
 129                         get
 130                         {
 131                                 lock( this.排他利用 )
 132                                 {
 133                                         return ( 0 == this.一時停止回数 ) ? true : false;
 134                                 }
 135                         }
 136                 }
 137
 138                 public void リセットする()
 139                 {
 140                         lock( this.排他利用 )
 141                         {
 142                                 this.bs_前回リセットした時点の生カウント = QPCTimer.生カウント;
 143                         }
 144                 }
 145                 public void リセットする( long 新しいカウント )
 146                 {
 147                         lock( this.排他利用 )
 148                         {
 149                                 this.bs_前回リセットした時点の生カウント = QPCTimer.生カウント - 新しいカウント;
 150                         }
 151                 }
 152                 public void 一時停止する()
 153                 {
 154                         lock( this.排他利用 )
 155                         {
 156                                 if( 0 == this.一時停止回数 ) // 稼働中である
 157                                 {
 158                                         this.稼働中に一時停止した時点のキャプチャカウント = this.最後にキャプチャされたカウント;
 159                                 }
 160                                 this.一時停止回数++;
 161                         }
 162                 }
 163                 public void 再開する()
 164                 {
 165                         lock( this.排他利用 )
 166                         {
 167                                 if( 0 != this.一時停止回数 ) // 停止中である
 168                                 {
 169                                         this.一時停止回数--;
 170
 171                                         if( 0 == this.一時停止回数 )
 172                                         {
 173                                                 this.最後にキャプチャされたカウント = QPCTimer.生カウント;
 174                                                 this.bs_前回リセットした時点の生カウント = this.最後にキャプチャされたカウント - this.稼働中に一時停止した時点のキャプチャカウント;
 175                                         }
 176                                 }
 177                         }
 178                 }
 179
 180                 private static long qpc周波数Hz = -1;      // キャッシュ
 181                 private long bs_前回リセットした時点の生カウント = 0;
 182                 private long 最後にキャプチャされたカウント = 0;
 183                 private long 稼働中に一時停止した時点のキャプチャカウント = 0;
 184                 private int 一時停止回数 = 0;
 185                 private readonly object 排他利用 = new object();
 186         }
 187 }