C#マイクロ秒レベルの高精度Timer #C#

C#にはMS側で用意されたいくつかTimerクラスがありますが、どれもミリ秒でバラつきが発生する精度です。
ミリ秒、マイクロ秒レベルで正確、かつCPU負荷を減らした高精度Timerを後述します。

既存Timerの精度問題

既存のTimerでは実行間隔に5~30msほどのバラつきがあります。

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2022/08/02 12:26:37.0129
2022/08/02 12:26:38.0171
2022/08/02 12:26:39.0160
2022/08/02 12:26:40.0206
2022/08/02 12:26:41.0060
2022/08/02 12:26:42.0099
2022/08/02 12:26:43.0162
2022/08/02 12:26:44.0195
2022/08/02 12:26:45.0070
2022/08/02 12:26:46.0065
2022/08/02 12:26:47.0062
2022/08/02 12:26:48.0081
2022/08/02 12:26:49.0097
2022/08/02 12:26:50.0142
2022/08/02 12:26:51.0198
2022/08/02 12:26:52.0101
2022/08/02 12:26:53.0168
2022/08/02 12:26:54.0171
2022/08/02 12:26:55.0040
2022/08/02 12:26:56.0087

高精度Timerクラス

後述するTimerクラスでは初回のみマイクロ秒ブレますが、それ以外は正確になっています。
最小間隔は16msです。

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実装

public class HighResolutionTimer : IDisposable
{
    private const double MIN_INTERVAL_MILLISECONDS = 16;

    public event EventHandler? Elapsed;

    private TimeSpan _interval;
    private TimeSpan Interval
    {
        get 
        {
            return _interval;
        }
        set
        {
            if (value.TotalMilliseconds < MIN_INTERVAL_MILLISECONDS)
                throw new Exception($"{MIN_INTERVAL_MILLISECONDS}ms以下を設定できません。");

            _interval = value;
        }
    }

    private volatile bool _running = false;

    public HighResolutionTimer(TimeSpan interval)
    {
        Interval = interval;
    }

    public void Start(DateTime startAt)
    {
        running = true;
        Task.Run(() =>
        {
            var nextTriggerAt = startAt;
            while (_running)
            {
                while (true)
                {
                    var rest = (nextTriggerAt - DateTime.UtcNow).TotalMilliseconds;

                    // Sleepメソッドには16msまでの精度しかないため、16msまではSleepで待機し、
                    // それ以降はSpinWaitでCPU負荷を下げる
                    if (rest > MIN_INTERVAL_MILLISECONDS)
                        Thread.Sleep((int)(rest - MIN_INTERVAL_MILLISECONDS));
                    else if (rest > 0)
                        Thread.SpinWait(50);
                    else
                        break;

                }
                Elapsed?.Invoke(this, new EventArgs());

                nextTriggerAt = nextTriggerAt.AddMilliseconds(Interval.TotalMilliseconds);
            }
        });
    }

    public void Stop()
    {
        _running = false;
    }

    public void Change(TimeSpan interval, DateTime startAt)
    {
        Stop();
        Interval = interval;
        Start(startAt);
    }

    public void Dispose()
    {
        Stop();
        Elapsed = null;
    }
}