更に精度の良い方法

最終更新 2004 06/01

サンプルのダウンロード → API_QueryPerformanceCounter.lzh(44k)

全ソースコード
//インクルード #include <windows.h> #include <mmsystem.h> #include <time.h> #pragma comment( lib, "winmm.lib" ) //ライブラリ読み込み //クラス名定義 #define CLASS_NAME "API_QueryPerformanceCounter Sample" #define WINDOW_WIDTH 600 #define WINDOW_HEIGHT 400 #define RANDOM(x) ( rand() / ( RAND_MAX / x ) ) //プロトタイプ宣言 LRESULT CALLBACK WinProc( HWND, UINT, WPARAM, LPARAM ); //メッセージの対応 void RenderFrame(); //裏画面に絵を作成したりする void Flip( HWND ); //裏画面の絵をウィンドウに転送 //グローバル変数 BOOL g_isSupported; //高分解能パフォーマンスカウンタがサポートされているか long g_timeCount = 0; //処理時間蓄積用 long g_frameRate = 50; //フレームレート long g_passTime = 0; //処理にかかった時間を保存 HDC g_hMemDC; //裏画面用メモリＤＣ HBITMAP g_hBitmap; //裏画面用ビットマップハンドル //メイン int WINAPI WinMain( HINSTANCE hInstance, HINSTANCE hPrevInstance, LPSTR lpCmdLine, int nShowCmd ) { //乱数系列初期化 srand( (unsigned)time( NULL ) ); //ウィンドウクラス設定＆登録 { WNDCLASS wc; wc.cbClsExtra = 0; wc.cbWndExtra = 0; wc.hbrBackground = (HBRUSH)GetStockObject( WHITE_BRUSH ); wc.hCursor = LoadCursor( NULL, IDC_ARROW ); wc.hIcon = LoadIcon( NULL, IDI_WINLOGO ); wc.hInstance = hInstance; wc.lpfnWndProc = WinProc; wc.lpszClassName = CLASS_NAME; wc.lpszMenuName = NULL; wc.style = 0; if( !RegisterClass( &wc ) ) return 1; } //ウィンドウ作成 HWND hWnd = CreateWindow( CLASS_NAME, CLASS_NAME, WS_CAPTION | WS_SYSMENU, CW_USEDEFAULT, CW_USEDEFAULT, WINDOW_WIDTH, WINDOW_HEIGHT, NULL, NULL, hInstance, NULL ); if( hWnd == NULL ) return 1; //裏画面作成 { HDC hDC = GetDC( hWnd ); g_hMemDC = CreateCompatibleDC( hDC ); if( g_hMemDC == NULL ) return 1; RGBTRIPLE* rgb; BITMAPINFOHEADER bi; ZeroMemory( &bi, sizeof( BITMAPINFOHEADER ) ); bi.biSize = sizeof( bi ); bi.biWidth = WINDOW_WIDTH; bi.biHeight = WINDOW_HEIGHT; bi.biPlanes = 1; bi.biBitCount = 24; bi.biCompression = BI_RGB; g_hBitmap = CreateDIBSection( hDC, (BITMAPINFO *)&bi, DIB_RGB_COLORS, (void **)(&rgb), NULL, 0 ); if( g_hBitmap == NULL ) return 1; SelectObject( g_hMemDC, g_hBitmap ); ReleaseDC( hWnd, hDC ); } //ウィンドウ表示 ShowWindow( hWnd, SW_SHOWNORMAL ); UpdateWindow( hWnd ); //高分解能パフォーマンスカウンタがサポートされているか { g_isSupported = TRUE; LARGE_INTEGER li; if( QueryPerformanceCounter( &li ) == 0 ) g_isSupported = FALSE; char text[256]; ZeroMemory( text, sizeof( text ) ); if( g_isSupported ) wsprintf( text, "%s 高分解能パフォーマンスカウンター使用可能", CLASS_NAME ); else wsprintf( text, "%s 高分解能パフォーマンスカウンター使用不可", CLASS_NAME ); SetWindowText( hWnd, text ); } //メッセージループ while( true ) { MSG msg; if( PeekMessage( &msg, NULL, 0, 0, PM_REMOVE ) ) { if( msg.message == WM_QUIT ) break; TranslateMessage( &msg ); DispatchMessage( &msg ); } else { LONGLONG startTime, endTime; //開始時間計測 if( g_isSupported ) { //高分解能パフォーマンスカウンターが使用可能なら使う LARGE_INTEGER li; QueryPerformanceCounter( &li ); startTime = li.QuadPart; } else { timeBeginPeriod(1); //最小分解能設定 startTime = timeGetTime(); //開始時間取得 } //画面に絵を描いたり色々する RenderFrame(); //終了時間計測 if( g_isSupported ) { //高分解能パフォーマンスカウンターが使用可能なら使う LARGE_INTEGER li; QueryPerformanceCounter( &li ); endTime = li.QuadPart; } else { endTime = timeGetTime(); timeEndPeriod(1); //最小分解能解除 } //終了時間−開始時間でかかった時間を計測 g_passTime = (long)( endTime - startTime ); if( g_passTime < 0 ) g_passTime = 0; if( g_isSupported ) { //カウンターの値をミリ秒に変換 LARGE_INTEGER frequency; QueryPerformanceFrequency( &frequency ); g_passTime = g_passTime / ( (DWORD)frequency.QuadPart / 1000 ); } //かかった時間を足す g_timeCount += g_passTime; //時間がフレームレートに達したら画面を更新 if( g_timeCount >= g_frameRate ) { Flip( hWnd ); //画面更新 g_timeCount = 0; //蓄積時間をクリア } } } //裏画面を削除 DeleteObject( g_hBitmap ); DeleteDC( g_hMemDC ); return 0; } //メッセージの対応 LRESULT CALLBACK WinProc( HWND hWnd, UINT uMsg, WPARAM wParam, LPARAM lParam ) { switch( uMsg ) { case WM_DESTROY: PostQuitMessage(0); break; case WM_KEYDOWN: switch( wParam ) { case VK_UP: case VK_RIGHT: case VK_ADD: //フレームレートを増やす if( g_frameRate++ >= 1000 ) g_frameRate = 1000; break; case VK_DOWN: case VK_LEFT: case VK_SUBTRACT: //フレームレートを減らす if( g_frameRate-- <= 0 ) g_frameRate = 0; break; case VK_ESCAPE: case VK_F12: case 'x': //終了 PostQuitMessage(0); break; } break; } return DefWindowProc( hWnd, uMsg, wParam, lParam ); } //裏画面に絵を描画 void RenderFrame() { //楕円を描画するためのペンとブラシを宣言 HPEN hPen, hPenOld; HBRUSH hBrush, hBrushOld; LOGBRUSH logBrush; //ペン作成 hPen = CreatePen( PS_SOLID, 1, RGB(RANDOM(256),RANDOM(256),RANDOM(256)) ); hPenOld = (HPEN)SelectObject( g_hMemDC, hPen ); //ブラシ作成 logBrush.lbColor = RGB(RANDOM(256),RANDOM(256),RANDOM(256)); logBrush.lbHatch = 0; logBrush.lbStyle = BS_SOLID; hBrush = CreateBrushIndirect( &logBrush ); hBrushOld = (HBRUSH)SelectObject( g_hMemDC, hBrush ); //楕円を描く Ellipse( g_hMemDC, RANDOM(WINDOW_WIDTH), RANDOM(WINDOW_HEIGHT), RANDOM(WINDOW_WIDTH), RANDOM(WINDOW_HEIGHT) ); //文字を表示 char text[256]; BitBlt( g_hMemDC, 0, 0, WINDOW_WIDTH, 60, NULL, 0, 0, BLACKNESS ); //文字表示部分を黒でクリア SetBkMode( g_hMemDC, TRANSPARENT ); //文字の背景を透明にする SetTextColor( g_hMemDC, RGB(255,255,255) ); //文字の色を白に変更 //処理にかかった時間を表示 wsprintf( text, "処理時間 : %05d フレームレート : %03d", g_passTime, g_frameRate ); TextOut( g_hMemDC, 10, 10, text, lstrlen( text ) ); //操作説明表示 wsprintf( text, "←か→でフレームレートを調節できます。" ); TextOut( g_hMemDC, 10, 30, text, lstrlen( text ) ); //使ったペンとブラシを元に戻して削除 SelectObject( g_hMemDC, hPenOld ); SelectObject( g_hMemDC, hBrushOld ); DeleteObject( hPen ); DeleteObject( hBrush ); DeleteObject( hPenOld ); DeleteObject( hBrushOld ); } //裏画面を表画面に転送 void Flip( HWND hWnd ) { HDC hDC = GetDC( hWnd ); BitBlt( hDC, 0, 0, WINDOW_WIDTH, WINDOW_HEIGHT, g_hMemDC, 0, 0, SRCCOPY ); ReleaseDC( hWnd, hDC ); }

    
QueryPerformanceCounter 関数
QueryPerformanceFrequency 関数
    
    対応しているバージョン
    95, 98, Me, NT3.0以降, 2000, XP
        
    使用するヘッダとライブラリ
    winbase.h
    kernel32.lib



timeGetTime() よりも更に高い精度の時間を計測するには
QueryPerformanceCounter() 関数を使います。
高分解能パフォーマンスカウンターと呼ばれているようで、ミリ秒をさらに
１／１０００以上？に分解した時間を計測することができます。

QueryPerformanceCounter() 関数を使用して時間を計測する前に、システムが
高分解能パフォーマンスカウンターをサポートしているかを調べます。
サポートしているかどうかは QueryPerformanceCounter() 関数の戻り値を
調べます。
戻り値が０以外ならサポートしていて、０はサポート外なので使用できません。

時間を計測する時は、高分解能パフォーマンスカウンターをサポートしているなら
QueryPerformanceCounter() 関数を使って計測して、サポートしていないなら
timeGetTime() で時間を計測するというような流れになると思います。

QueryPerformanceCounter() 関数の引数には LARGE_INTEGER という構造体の
ポインタを指定します。
関数が成功すると、この構造体の QuadPart メンバに高分解能パフォーマンス
カウンターの現在の値が格納されて返ってきます。
QuadPart は６４ビット（LONGLONG）型のメンバ変数です。


LARGE_INTEGER large_int;
QueryPerformanceCounter( &large_int );
long time = (long)large_int.QuadPart;


サンプルのように計測する時間が１秒に満たない場合は、時間を受け取る変数は
LONGLONG 型でなく、上記のように long 型にキャストして QuadPart の値を
切り詰めてしまっても問題ありません。

この QueryPerformanceCounter() で取得できる値は、パフォーマンスカウンターの
カウンターの値なので、これをミリ秒に変換するには QueryPerformanceFrequency()
を使って、１秒あたりの周波数を取得します。


LARGE_INTEGER counter;

//開始値を取得
QueryPerformanceCounter( &counter );
long start = (long)counter.QuadPart;

/*
    処理〜
*/

//終了値を取得
QueryPerformanceCounter( &counter );
long end = (long)couner.QuadPart;

//値の差を計算
long past = end - start;

//値をミリ秒に変換
LARGE_INTEGER freq;
QueryPerformanceFrequency( &freq );
long msec = past / ( (long)freq.QuadPart / 1000 );

//表示
printf( "処理時間(msec):%d", msec );


１秒あたりの周波数を１０００で割れば、１ミリ秒あたりの周波数が分かるので
カウンターの値を 周波数/1000 で割れば、カウンターの値をミリ秒に変換できます。

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