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Windows API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:  masprod@telia.com,  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。