时间测量在计算机科学领域中是一个很重要的问题而其中一个方法就是使用gettickcount函数。gettickcount函数是Windows操作系统中所提供的一个计时器函数可以精确地测量不断变化的系统时间进而进行时间计量。相比于计时器gettickcount并不会受到CPU等的处理影响，因此可以得到更加准确的时间计量结果。在本文中我们将重点关注如何使用gettickcount函数来确保高效的时间测量。

一、gettickcount函数的基本介绍

gettickcount函数是微软公司所提供的一个Windows API函数，其主要作用是获取系统自从开机以来所经过的毫秒数。该函数的大致调用格式如下：

DWORD GetTickCount(VOID);

其中，DWORD表示该函数返回的数据类型，而VOID表示该函数没有输入参数。该函数的返回值是一个距离系统开机时间的毫秒数，范围从0到2^32-1（约49.7天）。需要注意的是，此函数并不能够返回而今天上午11:00等真实的时间，而只能以从开机起经历的时间来计算，因此gettickcount函数更适用于计算时间差等相对时间问题。

二、基于gettickcount函数的时间测量实践

下面我们将结合一些示例代码，来演示如何使用gettickcount函数来进行时间测量。为了便于理解，我们先来看一个简单的例子：

#include

#include

using namespace std;

int main() {

DWORD start_time, end_time, running_time;

start_time = GetTickCount();

Sleep(2000);

end_time = GetTickCount();

running_time = end_time - start_time;

cout << "程序运行时间为：" << running_time << "ms" << endl;

return 0;

}

在上述示例代码中，我们首先使用gettickcount函数来获取程序开始运行的时间点（单位毫秒），之后等待2秒钟（单位毫秒），再使用gettickcount函数来获取程序结束运行的时间点。最后将所耗费的时间差作为程序的运行时间输出到控制台上。

那么这个程序的输出结果是什么呢？我们来运行一下这个程序：

程序运行时间为：2001ms

通过上述的输出结果，我们可以看到，经过了2秒钟的等待，程序的实际运行时间确实是2001毫秒。这个时间差为什么是2001而不是2000呢？这是由于调用函数的时间开销所导致的。注意到调用gettickcount函数本身也需要时间，这个时间通常很短，但是逃不过细心的观察者。这个时间开销并不能够准确地估算，但是它是趋近于0的。当然，对于比较短的时间差，这一点影响并不是太大，但是对于比较长的时间差，可能会引起时间上的误差。

接下来我们再来看一个稍微复杂一点的时间测量实践。考虑这样一个问题：在循环测量下，计算一段代码所花费的平均时间，需要怎么做呢？我们可以进行多次循环，每次都计算一下该代码执行的时间差，并将这些时间差取平均值。下面是一个实现该需求的完整代码：

#include

#include

using namespace std;

const int MAX_TIME = 10;

const int MAX_LOOP = 10000000;

int main() {

DWORD start_time, end_time, running_time;

DWORD total_time = 0;

for(int i = 0; i < MAX_TIME; i++) {

start_time = GetTickCount();

for(int j = 0; j < MAX_LOOP; j++) {

// 此处为被需要测量的代码段

}

end_time = GetTickCount();

running_time = end_time - start_time;

cout << "第" << i + 1 << "次运行所花时间为：" << running_time << "ms" << endl;

total_time += running_time;

}

cout << "程序平均运行时间为：" << total_time / MAX_TIME << "ms" << endl;

return 0;

}

在上述示例代码中，我们使用一个双重循环实现了需要测量的代码段的循环执行，将其执行一定的次数，之后计算出每次循环所运行的时间差，并累加到总时间之中。循环执行的次数和循环体内部的代码段可以根据需要进行调整。需要注意的是，计算程序花费时间的精度会因为系统时钟分辨率的限制而产生误差，因为计算器的分辨率最多只有15.6毫秒，就是说它最多只能检测到计算器速度的变化，但不能精度达到纳秒级别。

三、提高时间测量的效率

虽然使用gettickcount函数进行时间测量的方法很简单，但是在实际的应用中，仍有一些需要注意的问题。下面，我们将针对这些细节做一些详细的介绍：

1. 确定精度要求合理选取时间差：

在进行时间测量时，我们应该首先考虑的是精度的问题。在进行时间测量时，我们的目标并不是找到精确到纳秒的时间，而是关注程序运行的大致时间，尽量让时间差的数量级达到可感知的级别。因此在选取时间差时应该根据实际应用需求来灵活调整。

2. 使用作用域来取代全局变量：

在进行代码编写时，我们应尽量避免使用全局变量。全局变量无论是对程序运行效率还是对程序可读性都会产生一定的影响。因此，我们应该尽量使用作用域来限制变量的范围，并规范变量的生命周期，这样可以提高程序的可维护性。

3. 在合适的时机使用版本控制：

时间测量是一个与程序性能密不可分的问题，因此我们在重构程序性能的时候，应该保证程序的功能不变而尽量减小时间差。在重构代码时，我们可以使用版本控制工具来备份程序的历史版本以及记录集成时刻，这样可以帮助我们快速定位到程序出现问题的位置，节省处理时间。

综上所述使用gettickcount函数进行时间测量可以有效地解决在程序优化和调试等方面的问题。当我们需要对程序的运行时间进行较为精确的测量时，可以考虑使用这个函数来进行计时。同时在使用该函数时我们需要注意时间差的选取，避免使用全局变量，以及在适当的时候使用版本控制等技术手段，来确保代码的可维护性和可读性。