UPDATE:

Если вы хотите увидеть оригинальное проявление этой проблемы, прочитайте раздел "Оригинальный вопрос".

Вкратце: я изменял поле объекта объединения С++, но это не влияло на остальные поля, и оно вел себя как структура. Для решения: см. Мой ответ.

Оригинальный вопрос

tl; dr: не QueryPeformanceCounter должен возвращать свое значение в поле QuadPart предоставленного LONG_INTEGER вместо HighPart/LowPart? Я не мог найти нигде, что это зависит от системы, но так кажется.

Подробнее

Я получаю своеобразное поведение от Windows QueryPeformanceCounter. Рассмотрим это очень простое использование, следуя тесту Microsoft:

#include <windows.h>

bool test()
{
    LARGE_INTEGER start, end, freq;
    if (!QueryPerformanceFrequency(&freq)) {
        cout << "QueryPerformanceFrequency failed!\n";
        return false;
    }
    QueryPerformanceCounter(&start);

    Sleep(1000);  // Simulate work

    QueryPerformanceCounter(&end);
    cout << "range: from " << start.QuadPart << " to " << end.QuadPart << endl;
    return true;
}

Я получаю следующий вывод:

range: from -3689348814741910324 to -3689348814741910324

Это кажется довольно случайным, но это не так. Добавление функции демпинга:

ostream& operator << (ostream& os, const LARGE_INTEGER& li) {
return os << std::hex << std::setfill('0') << "["
    << "HP: 0x"   << std::setw( 8) << li.HighPart   << ", "
    << "LP: 0x"   << std::setw( 8) << li.LowPart    << ", "
    << "u.HP: 0x" << std::setw( 8) << li.u.HighPart << ", "
    << "u.LP: 0x" << std::setw( 8) << li.u.LowPart  << ", "
    << "QP: 0x"   << std::setw(16) << li.QuadPart   << "]"
    << std::dec << std::setfill(' ');
}

и сменив код на:

bool test()
{
    LARGE_INTEGER start, end, freq;
    cout << "freq:" << endl;
    cout << freq << endl;
    if (!QueryPerformanceFrequency(&freq)) {
        cout << "QueryPerformanceFrequency failed!\n";
        return false;
    }
    cout << freq << endl;

    cout << "start:" << endl;
    cout << start << endl;
    QueryPerformanceCounter(&start);
    cout << start << endl;

    Sleep(1000);  // Simulate work

    cout << "end:" << endl;
    cout << end << endl;
    QueryPerformanceCounter(&end);
    cout << end << endl;

    cout << "range: from " << start.QuadPart << " to " << end.QuadPart << endl;
    return true;
}

выводит следующий результат:

freq:
[HP: 0xcccccccc, LP: 0xcccccccc, u.HP: 0xcccccccc, u.LP: 0xcccccccc, QP: 0xcccccccccccccccc]
[HP: 0x00000000, LP: 0x0025a801, u.HP: 0xcccccccc, u.LP: 0xcccccccc, QP: 0xcccccccccccccccc]
start:
[HP: 0xcccccccc, LP: 0xcccccccc, u.HP: 0xcccccccc, u.LP: 0xcccccccc, QP: 0xcccccccccccccccc]
[HP: 0x0000000a, LP: 0xa6b8ff15, u.HP: 0xcccccccc, u.LP: 0xcccccccc, QP: 0xcccccccccccccccc]
end:
[HP: 0xcccccccc, LP: 0xcccccccc, u.HP: 0xcccccccc, u.LP: 0xcccccccc, QP: 0xcccccccccccccccc]
[HP: 0x0000000a, LP: 0xa6dfb945, u.HP: 0xcccccccc, u.LP: 0xcccccccc, QP: 0xcccccccccccccccc]
range: from -3689348814741910324 to -3689348814741910324

Таким образом, критическое значение -3689348814741910324 - это не что иное, как неиспользуемое по умолчанию значение для QuadPart: 0xcccccccccccccccc. Поэтому вызов QueryPerformanceCounter (& start); не обновлял QuadPart, а LowPart и HighPart. Из этого видно, как извлечь фактическое возвращаемое значение QueryPerformanceCounter как LONGLONG:

// Extract the HighPart/LowPart pair from a LARGE_INTEGER as a LONGLONG.
LONGLONG odd_extract(LARGE_INTEGER li) {
    return (static_cast<LONGLONG>(li.HighPart) << 32) + li.LowPart;
}

Теперь заменив последний результат в тесте на:

cout << "range: from " << odd_extract(start) << " to " << odd_extract(end) << endl;

выходы

range: from 47158533369 to 47161073403

Наконец, вычисление прошедшего времени в секундах возвращает ожидаемое значение:

LONGLONG elapsed = odd_extract(end) - odd_extract(start);
double seconds = static_cast<double>(elapsed) / odd_extract(freq);
cout << "elapsed: " << seconds << " s" << endl;

выходы

elapsed: 1.02861 s

что можно ожидать от Windows неточно Sleep().

Теперь мой вопрос: не QueryPeformanceCounter должен возвращать свое значение в поле QuadPart предоставленного LONG_INTEGER вместо HighPart/LowPart? Я не мог найти нигде, что это зависит от системы, но так кажется.

ОБНОВЛЕНИЕ 1

Система: 64-bit Windows 7 Enterprise

Компилятор/IDE: MVS 2010 v. 10.0.40219.1 SP1Rel

Определение _LARGE_INTEGER в C:\Program Files (x86)\Microsoft SDKs\Windows\v7.0A\Include\WinNT.h:

typedef union _LARGE_INTEGER {
    struct {
        DWORD LowPart;
        LONG HighPart;
    } DUMMYSTRUCTNAME;
    struct {
        DWORD LowPart;
        LONG HighPart;
    } u;
#endif //MIDL_PASS
    LONGLONG QuadPart;
} LARGE_INTEGER;

Тем не менее, кажется, что, несмотря на то, что LARGE_INTEGER является объединением, он не ведет себя как один...

ОБНОВЛЕНИЕ 2

Кажется, что я не вижу этого поведения со свежим решением/проектом. Возможно, в решении есть еще одна проблема, которую я пытаюсь измерить производительность, которая вызывает это.

В любом случае, я до сих пор не знаю, почему это происходит, поэтому любые предложения о том, как его разрешить, приветствуются, спасибо!