为什么我应该在Java中使用System.nanoTime（）时使用t1 - t0<0，而不是t1<t0

Nano时间不是“真实”时间，它只是一个计数器，当发生某些未指定的事件（可能是计算机启动）时，它从某个未指定的数字开始递增。

它会溢出，并在某个时候变成负面的。如果你是在它溢出之前（即非常大的正数），而你的是在之后（非常大的负数），那么（即你的条件是错误的，因为发生在之后）.....t0t1t1 < t0t1t0

但是，如果你说，好吧，神奇的是，a对于相同的溢出（undeflow）原因（非常大的负减去非常大的正数将下溢），结果将是t1之后的纳秒数.....并且会是对的。t1 - t0 < 0t0

在这种情况下，两个错误确实是正确的！

t0 - t1 < 0当我们确定值的实际差值（溢出之前）不比包含所有可能值的集合的一半或大小更糟糕时，会更好。
对于纳秒，它将是大约292年（纳秒以长和一半的大小存储=纳秒〜= 292年）。t0 < t1long2^64/22^63

因此，对于间隔时间少于292年的样本，我们应该使用来获得正确的结果。t0 - t1 < 0

为了更好地可视化它，假设循环包含8个可能的值，这些值是。-4, -3, -2, -1 ,0, 1, 2, 3

所以时间轴可以看起来像

real time values:  .., -6, -5, -4, -3, -2, -1,  0,  1,  2,  3,  4,  5,  6,  7, ..
overflowed values: ..,  2,  3, -4, -3, -2, -1,  0,  1,  2,  3, -4, -3, -2, -1, ..

让我们看一下对于差值将大于和不会大于4的值（周期大小的一半，-4是最小值，这意味着它可以是计算增量的最小结果）的行为方式和行为。请注意，仅当溢出时才会给出正确的结果t0 - t1 < 0t0 < t1t0 - t1 < 0t1

1. delta = 1，溢出值较大（注意：我们不会使较小的值溢出，因为这意味着两个值都在同一周期中，因此计算将与没有任何溢出相同）

   • 实际值：t0 = 3 t1 = 4
   • 溢出：t0 = 3 t1 = -4
   • t0 < t1 ==> 3 < -4 -> 假
   • t0 - t1 < 0 ==> 3 - (-4) < 0 ==> -1 < 0（7 个溢出到 -1）真

   所以只有我们得到了正确的结果，尽管或者可能要感谢溢出。t0 - t1 < 0

2. delta = 1，但这次没有溢出

   a） 正值

   • t0 = 2,t1 = 3
   • 2 < 3 真
   • 2 - 3 < 0 ==> -1 < 0 真

   b） 负值

   • t0 = -4,t1 = -3
   • -4 < -3 真
   • -4 - (-3) < 0 ==> -1 < 0 真

   对于实数 delta = 1 的其余情况，我们还将获得两者和测试的正确结果（t0 < t1t0 - t1 < 0t0 - t1-1)

3. delta = 3（几乎是周期的一半）

   a1）溢出更大的价值

   • 实际值：t0 = 3 t1 = 6
   • 溢出：t0 = 3 t1 = -2
   • t0 < t1 ==> 3 < -2 -> 假
   • t0 - t1 < 0 ==> 3 - (-2) < 0 ==> -3 < 0（5 个溢出至 -3）真

   a2）另一种溢出的情况

   • 实际值：t0 = 2 t1 = 5
   • 溢出：t0 = 2 t1 = -3
   • t0 < t1 ==> 2 < -3 -> 假
   • t0 - t1 < 0 ==> 2 - (-3) < 0 ==> -3 < 0（再次溢出 5 到 -3）真

   
   所以再次只给出了正确的结果。t0 - t1 < 0

   b） 没有溢出将始终等于 （-delta），因此这将始终给出正确的结果。 也会给出正确的转印t0 - t1-3t0 < t1

   • 实际值：t0 = -1 t1 = 2
   • t0 < t1 ==> -1 < 2 -> 真
   • t0 - t1 < 0 ==> -1 - 2 < 0 ==> -3 < 0 真

4. delta = 4 的结果将始终等于，因此它也将是 。t0 - t1-4<0

   溢出的示例
   a1）

   • 实际值：t0 = 0 t1 = 4
   • 溢出：t0 = 0 t1 = -4
   • t0 < t1 ==> 0 < -4 -> 假
   • t0 - t1 < 0 ==> 0 - (-4) < 0 ==> -4 < 0（4 个溢出到 -4）真

   a2）

   • 实际值：t0 = 1 t1 = 5
   • 溢出：t0 = 1 t1 = -3
   • t0 < t1 ==> 1 < -4 -> 假
   • t0 - t1 < 0 ==> 1 - (-3) < 0 ==> -4 < 0（4 个溢出到 -4）真

   因此，再次只给出正确的结果。t0 - t1 < 0

   没有溢出的示例显然对于这两个测试都是正确的。

5. 增量 = 5（及更多）

   a1） 与溢出
   （最小值 tor t0 是 -1 所以让我们从它开始）

   • 实际值：t0 = -1 t1 = 4
   • 溢出：t0 = -1 t1 = -4
   • t0 < t1 ==> -1 < -4 -> 假
   • t0 - t1 < 0 ==> -1 - (-4) < 0 ==> 3 < 0 假

   a2） 溢出

   • 实际值：t0 = 1 t1 = 6
   • 溢出：t0 = 1 t1 = -2
   • t0 < t1 ==> 1 < -2 -> 假
   • t0 - t1 < 0 ==> 1 - (-2) < 0 ==> 3 < 0 false 两个测试都失败

   b1） 无溢出

   • t0 = -4,t1 = 1
   • -4 < 1 真
   • -4 - 1 < 0 ==> 3 < 0（-5 溢出到 3）假

+-------------+-----------------------------+----------------------------+
|  tests if   | delta <= size of half cycle | delta > size of half cycle |
| t0 is less  |-----------------------------|----------------------------|
|  than t1    |  overflow  |  no overflow   | overflow  |  no overflow   |
|-------------|------------|----------------|-----------|----------------|
|   t0 < t1   |      -     |       +        |     -     |       +        |
|-------------|------------|----------------|-----------|----------------|
| t0 - t1 < 0 |      +     |       +        |     -     |       +        |
|-------------|------------|----------------|-----------|----------------|
| t0 - t1 > 0 |      -     |       -        |     +     |       -        |
+-------------+------------+----------------+-----------+----------------+