Delphi中三种延时方法及其定时精度分析

Delphi中三种延时方法及其定时精度分析

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关键字 Delphi中三种延时方法及其定时精度分析
　　在Delphi中，通常可以用以下三种方法来实现程序的延时，即TTtimer控件，Sleep函数，GetTickCount函数。但是其精度是各不相同的。
一、三种方法的简单介绍
1）TTtimer控件
　　TTtimer控件的实质是调用WindowsAPI定时函数SetTimer和KillTimer来实现的，并简化了对WM_TIMER消息的处理过程。通过设置OnTimer事件和Interval属性，我们可以很方便的产生一些简单的定时事件。
2）Sleep函数
　　Sleep函数用来使程序的执行延时给定的时间值。Sleep的调用形式为Sleep(milliseconds)，暂停当前的进程milliseconds毫秒。Sleep的实现方法其实也是调用Windows API的Sleep函数。例如：
sleep(1000); //延迟1000毫秒
Sleep会引起程序停滞，如果你延迟的时间较长的话，你的程序将不能够响应延时期间的发生的其他消息，所以程序看起来好像暂时死机。
3）GetTickCount函数
　　在主程序中延时，为了达到延时和响应消息这两个目的，GetTickCount()构成的循环就是一种广为流传的方法。例如：
procedure Delay(MSecs: Longint);
//延时函数，MSecs单位为毫秒(千分之1秒)
var
FirstTickCount, Now: Longint;
begin
FirstTickCount := GetTickCount();
repeat
Application.ProcessMessages;
Now := GetTickCount();
until (Now - FirstTickCount >= MSecs) or (Now < FirstTickCount);
end;
二、高精度的微妙级性能计数器（high-resolution performance counter）介绍
　　为了比较以上方法的精度，首先需要找到一个参考的定时器。在这里，我提供了两个参考的定时器。一是用单片机每隔1.024ms产生一个实时中断 RTI，作为计数器；二是选用了一个高精度的微妙级性能计数器（参见：http: //msdn.microsoft.com/msdnmag/issues/04/03/HighResolutionTimer/default.aspx，或者 http://community.csdn.net/Expert/FAQ/FAQ_Index.asp?id=200249 ）
1）计数器的Delphi源代码
{

A high-precision counter/timer. Retrieves time differences downto microsec.

Quick Reference:

THPCounter inherits from TComponent.

Key-Methods:

Start: Starts the counter. Place this call just before the code you want to measure.

Read: Reads the counter as a string. Place this call just after the code you want to measure.

ReadInt: Reads the counter as an Int64. Place this call just after the code you want to measure.

--------------------------------------------------------------------------------

}
unit HPCounter;
interface
uses
SysUtils, WinTypes, WinProcs, Messages, Classes, Graphics, Controls,

Forms, Dialogs, StdCtrls, ExtCtrls;

type

TInt64 = TLargeInteger;

THPCounter = class(TComponent)

private

Frequency: TLargeInteger;

lpPerformanceCount1: TLargeInteger;

lpPerformanceCount2: TLargeInteger;

fAbout: string;

procedure SetAbout(Value: string);

{ Private declarations }

public

constructor Create(AOwner: TComponent); override;

destructor Destroy; override;

procedure Start;

function Read: string;

function ReadInt: TLargeInteger;

{ Private declarations }

published

property About: string read fAbout write SetAbout;

{ Published declarations }

end;
procedure Register;
implementation
procedure Register;
begin
RegisterComponents('MAs Prod.', [THPCounter]);
end;
constructor THPCounter.Create(AOwner: TComponent);
begin
inherited Create(AOwner);
fAbout:= 'Version 1.1, 2000?? Mats Asplund, EMail: [e-mail], Site: http://go.to/masdp';
end;
destructor THPCounter.Destroy;
begin
inherited Destroy;
end;
function THPCounter.Read: string;
begin
QueryPerformanceCounter(TInt64((@lpPerformanceCount2)^));

QueryPerformanceFrequency(TInt64((@Frequency)^));

Result:=IntToStr(Round(1000000 * (lpPerformanceCount2 -

lpPerformanceCount1) / Frequency));

end;
function THPCounter.ReadInt: TLargeInteger;

begin

QueryPerformanceCounter(TInt64((@lpPerformanceCount2)^));

QueryPerformanceFrequency(TInt64((@Frequency)^));

Result:=Round(1000000 * (lpPerformanceCount2 -

lpPerformanceCount1) / Frequency);

end;
procedure THPCounter.SetAbout(Value: string);

begin

Exit;

end;
procedure THPCounter.Start;

begin

QueryPerformanceCounter(TInt64((@lpPerformanceCount1)^));

end;
end.
2）使用方法：
unit Unit1;
interface
uses
Windows, Messages, SysUtils, Classes, Graphics, Controls, Forms, Dialogs,
HPCounter, StdCtrls;
type
TForm1 = class(TForm)
Button1: TButton;
Edit1: TEdit;
Label1: TLabel;
Label2: TLabel;
procedure Button1Click(Sender: TObject);
private

{ Private declarations }

public

{ Public declarations }
end;
var
Form1: TForm1;
implementation
{$R *.DFM}
procedure TForm1.Button1Click(Sender: TObject);

begin

Edit1.Text:= '';

Application.ProcessMessages;

with THPCounter.Create(Self) do

begin

Start;

// Place code to measure here

Sleep(1000);

// Place code to measure here

Edit1.Text:=Read;

Free;

end;

end;
end.
二、三种方法的精度比较
　　为了比较，采用以上3种方法，分别设置延时时间为1ms、2ms、5ms、10ms、20ms、50ms、100ms、200ms、500ms、1000ms，循环次数为5次，得到实际的延时时间。
1）TTtimer控件

实际延时时间（ms）

1ms： 8.012 21.551 6.875 21.647 9.809

2ms： 9.957 20.675 14.671 11.903 20.551

5ms： 9.952 20.605 9.924 20.705 12.682

10ms：14.852 9.96 21.547 9.82 20.634

20ms：27.512 34.291 26.427 31.244 30.398

50ms：61.196 61.307 64.027 62.048 63.059

100ms：102.495 108.408 112.318 110.322 102.531

200ms：193.955 202.135 207.016 205.082 202.194

500ms：496.659 500.534 503.398 495.551 500.394

1000ms：999.699 1003.576 993.698 1004.443 995.625

 

2）Sleep函数

 

1ms：　　1.895　　1.895　　　1.896　　　1.897　　1.898

2ms：　　2.868　　2.874　　　2.852　　　2.872　　2.869

5ms：　　5.8　　　5.797　　　5.79　　　5.79　　　5.791

10ms：　10.675　　10.683　　10.611　　10.669　　10.67

20ms：　20.404　　20.434　　20.447　　20.477　　20.368

50ms：　50.67　　　50.691　　50.69　　50.682　　50.671

100ms：100.515　　100.469　100.484　100.481　　100.484

200ms：200.101　　200.126　199.892　200.066　　200.108

500ms：499.961　　499.961　499.958　499.961　　499.96

1000ms：1000.034　1000.04　1000.03　1000.018　1000.029

 

3）GetTickCount函数

1ms：　15.54　　　15.596　　　15.527　　15.566　　15.838

2ms：　15.561　　　15.563　　15.603 　　15.477　　15.571

5ms：　15.519　　　15.549　　　15.569　　15.666　　15.394

10ms：15.558　　　15.561　　　15.522　　15.568　　15.518

20ms：31.186　　　31.137　　　31.17　　31.17　　　31.19

50ms：62.445　　　　62.4　　　63.893　60.88　　　　62.404

100ms：109.276　　109.298　　109.273　109.28　　　109.28

200ms：203.027　　203.084　　203.021　203.027　　203.046

500ms：499.959　　499.961　　499.963　499.967　　499.965

1000ms：1000.023　1000.022　1000.026　1000.029　1000.021

　　可见，相对而言，Sleep的精度最高，尤其是在10ms以内的延时，只有sleep函数才能够做到。TTimer控件的定时精度最差，而且稳定性不好，波动很大。GetTickCount函数所能实现的最短延时为15ms左右，稳定性相对TTimer要好一些。

 

 

/延时函数，MSecs单位为毫秒(千分之1秒
procedure Delay(MSecs: Longint);
//延时函数，MSecs单位为毫秒(千分之1秒)
var
  FirstTickCount, Now: Longint;
begin
  FirstTickCount := GetTickCount();
repeat
  Application.ProcessMessages;
  Now := GetTickCount();
until (Now - FirstTickCount >= MSecs) or (Now < FirstTickCount);
end;