c++ - uint64 UTC 時間

Question

uint64 にフォーマットが保存されていない UTC 日時があります。つまり20090520145024798 、この時間から時、分、秒、ミリ秒を取得する必要があります。文字列に変換して部分文字列を使用することで、これを非常に簡単に行うことができます。ただし、このコードは非常に高速である必要があるため、文字列操作は避けたいと思います。おそらくビット操作を使用してこれを行うより速い方法はありますか? ところで、これは Linux 上の C++ で行う必要があります。

Answer 1

uint64 u = 20090520145024798;
unsigned long w = u % 1000000000;
unsigned millisec = w % 1000;
w /= 1000;
unsigned sec = w % 100;
w /= 100;
unsigned min = w % 100;
unsigned hour = w / 100;
unsigned long v = w / 1000000000;
unsigned day = v % 100;
v /= 100;
unsigned month = v % 100;
unsigned year = v / 100;

uint64 uこのソリューションが途中でunsigned long w(および) に切り替わる理由vは、YYYYMMDD と HHMMSSIII が 32 ビットに適合し、一部のシステムでは 32 ビット除算が 64 ビット除算よりも高速であるためです。

Answer 2

pts と onebyone の提案に基づいて構築するために、コア 2 プロセッサで 32 ビットおよび 64 操作を使用したアプローチのベンチマークを次に示します。

#include <stdio.h>
#include <sys/time.h>
#include <sys/resource.h>

typedef unsigned long long uint64;

struct outs {
    unsigned millisec, sec, min, hour, day, month, year;
};

void tbreakdown2(uint64 u, struct outs *outp) {
    outp->millisec = u % 1000;
    u /= 1000;
    outp->sec = u % 100;
    u /= 100;
    outp->min = u % 100;
    u /= 100;
    outp->hour = u % 100;
    unsigned long v = u / 100;
    outp->day = v % 100;
    v /= 100;
    outp->month = v % 100;
    outp->year = v / 100;
}


void tbreakdown(uint64 u, struct outs *outp) {
    unsigned int  daypart, timepart; //4000000000
                                     //  YYYYMMDD
                                     //HHMMssssss

    daypart = u / 1000000000ULL;
    timepart = u % 1000000000ULL;

    outp->millisec = timepart % 1000;
    timepart /= 1000;
    outp->sec = timepart % 100;
    timepart /= 100;
    outp->min = timepart % 100;
    timepart /= 100;
    outp->hour = timepart;

    outp->day = daypart % 100;
    daypart /= 100;
    outp->month = daypart % 100;
    daypart /= 100;
    outp->year = daypart;
}

uint64 inval = 20090520145024798ULL;

void printstruct(uint64 u, struct outs *outp) {
    printf("%018llu\n", u);
    printf("%04d-%02d-%02d %02d:%02d:%02d.%04d\n",
            outp->year, outp->month, outp->day,
            outp->hour, outp->min, outp->sec,
            outp->millisec);
}

void print_elapsed(struct timeval *tv_begin, struct timeval *tv_end) {
    unsigned long long mcs_begin, mcs_end, mcs_delta;

    mcs_begin = (unsigned long long)tv_begin->tv_sec * 1000000ULL;
    mcs_begin += tv_begin->tv_usec;
    mcs_end = (unsigned long long)tv_end->tv_sec * 1000000ULL;
    mcs_end += tv_end->tv_usec;

    mcs_delta = mcs_end - mcs_begin;

    printf("Elapsed time: %llu.%llu\n", mcs_delta / 1000000ULL, mcs_delta % 1000000ULL);
}

int main() {
    struct outs out;
    struct outs *outp = &out;
    struct rusage rusage_s;
    struct rusage begin, end;

    __sync_synchronize();
    printf("Testing impl 1:\n");
    tbreakdown(inval, outp);
    printstruct(inval, outp);

    __sync_synchronize();
    getrusage(RUSAGE_SELF, &begin);
    for (int i = 0; i < 100000000; i++) {
        __sync_synchronize();
        tbreakdown(inval, outp);
        __sync_synchronize();
    }
    getrusage(RUSAGE_SELF, &end);
    print_elapsed(&begin.ru_utime, &end.ru_utime);

    printf("Testing impl 2:\n");
    tbreakdown2(inval, outp);
    printstruct(inval, outp);

    __sync_synchronize();
    getrusage(RUSAGE_SELF, &begin);
    for (int i = 0; i < 100000000; i++) {
        __sync_synchronize();
        tbreakdown2(inval, outp);
        __sync_synchronize();
    }
    getrusage(RUSAGE_SELF, &end);
    print_elapsed(&begin.ru_utime, &end.ru_utime);

    return 0;
}

そして出力：

=====32-bit=====
Testing impl 1:
020090520145024798
2009-05-20 14:50:24.0798
Elapsed time: 6.840427
Testing impl 2:
020090520145024798
2009-05-20 14:50:24.0798
Elapsed time: 19.921245

=====64-bit=====
Testing impl 1:
020090520145024798
2009-05-20 14:50:24.0798
Elapsed time: 3.152197
Testing impl 2:
020090520145024798
2009-05-20 14:50:24.0798
Elapsed time: 4.200262

ご覧のとおり、過剰な 64 ビット操作を避けることは、ネイティブの 64 ビット モードでも役立ちますが、32 ビットでは大きな違いが生じます。

ベンチマークは、2.2 GHz の core2duo T7500 プロセッサで実行され、-O3 で gcc 4.3.3 を使用してコンパイルされました。目にするこれらのメモリバリアは、コンパイラが実際の操作を最適化しようとしないようにする一方で、必要に応じてインライン化できるようにすることです。