класс ara::core::SteadyClock

Класс предоставляет монотонные равномерные часы с наносекундным разрешением для измерения временных интервалов и предельных сроков, временные точки которых никогда не убывают ([SWS_CORE_06431], [SWS_CORE_06413]). С помощью статической функции now() приложения потокобезопасно и без риска возникновения исключений получают текущую временную метку [SWS_CORE_06432]. Путем вычисления разности двух временных точек можно надежно определить длительность выполнения операций.

больше ›

Контекст

Класс ara::core::SteadyClock в AUTOSAR Adaptive Platform предоставляет монотонные часы для точного измерения времени. Его основная ответственность заключается в выдаче непрерывно возрастающих временных точек; значения времени этих часов при продвижении физического времени никогда не могут уменьшаться, а длительность между тиками постоянна. Данная инвариантность гарантируется свойством is_steady = true [SWS_CORE_06431].

Модель времени данного класса опирается на концепции стандартных часов C++ и стандартизирует единицы измерения для интервалов времени и временных точек. Период тика часов определен через псевдоним типа period как наносекунда ([SWS_CORE_06413]: using period = std::nano). В качестве типа представления количества тиков используется 64-битный целочисленный тип со знаком ([SWS_CORE_06412]: using rep = std::int64_t). На этой основе using duration = std::chrono::duration<rep, period> [SWS_CORE_06411] представляет относительный временной интервал, тогда как using time_point = std::chrono::time_point<SteadyClock, duration> [SWS_CORE_06414] привязывает конкретные временные точки к этим часам. Типичными партнерами по взаимодействию выступают компоненты приложения, которым необходимо определять длительность выполнения или контролировать тайм-ауты.

Жизненный цикл

Класс специфицирован как final и содержит исключительно статические интерфейсы. Интерпретация: инстанцирование ara::core::SteadyClock для практического применения не предусмотрено и не требуется, поскольку класс служит статическим пространством имен и идентификатором типа для time_point. Вопрос Q-08b479dc497c8f74 (открытый) В нем отсутствуют переходы состояний, фазы инициализации или процедуры уничтожения.

Для одновременного доступа из нескольких потоков центральная функция запроса now() явно специфицирована как потокобезопасная (thread-safe) [SWS_CORE_06432]. Таким образом, несколько потоков могут считывать временные метки параллельно и без дополнительной внешней синхронизации.

Путь использования

Типичным сценарием использования ara::core::SteadyClock является измерение длительности выполнения участка программы. В начале вызывающий компонент запрашивает текущую временную метку через статический метод ara::core::SteadyClock::now() [SWS_CORE_06432], в результате чего возвращается объект типа time_point [SWS_CORE_06414]. Затем приложение выполняет требуемую операцию. После ее завершения производится повторный вызов now() [SWS_CORE_06432]. Вычитая начальную временную точку из конечной, приложение вычисляет затраченное время как duration [SWS_CORE_06411]. Поскольку is_steady гарантирует, что часы никогда не идут назад [SWS_CORE_06431], результат при продвижении физического времени всегда монотонен и надежен.

Диаграмма последовательности: типовой процесс измерения длительности путем определения двух временных точек. Источники: [SWS_CORE_06432], [SWS_CORE_06411], [SWS_CORE_06414]

Сценарии ошибок

Интерфейс ara::core::SteadyClock не предусматривает кодов ошибок или состояний ошибки. Функция now() объявлена как noexcept и обладает свойством безопасности относительно исключений (exception safe) [SWS_CORE_06432]. Вызов now() не завершается сбоем ни при каких штатных условиях эксплуатации и гарантированно возвращает корректное значение типа time_point [SWS_CORE_06414].

Интерпретация: теоретическое переполнение значения счетчика rep [SWS_CORE_06412] в реальных системах из-за 64-битного диапазона значений при наносекундных тиках расчетно может наступить лишь через несколько сотен лет непрерывной работы и, следовательно, не представляет собой практического риска отказа. Вопрос Q-9ce575da867b8203 (открытый)