C++11时间日期库chrono简介

时钟与时间点

时间间隔

 

chrono是C++11中新加入的时间日期操作库，可以方便地进行时间日期操作，主要包含了：duration, time_point, clock。

时钟与时间点

chrono中用time_point模板类表示时间点，其支持基本算术操作；不同时钟clock分别返回其对应类型的时间点。

clock

时钟是从一个时点开始，按照某个刻度的计数；chrono同时提供了三种时钟（通过now()获取当前时间点）：

• system_clock：系统时钟，相对epoch（1970-01-01 00:00:00UTC）的时间间隔；
• steady_clock：单调时钟，只能增长（后一次调用now()得到的时间总是比前一次的值大）；一般是相对于系统启动时间的时间间隔；
• high_resolution_clock：高精度时钟（当前系统能提供的最高精度时钟，很可能就是steady_clock），也是单调的；

需要得到绝对时点的场景使用system_clock；需要得到时间间隔，且不受系统时间修改而受影响时使用steady_clock。

时间显示

在C++20中直接有to_stream直接输出system_clock时钟；但在此之前，只能通过间接的方式来输出：

auto tNow = system_clock::now();
auto tmNow = system_clock::to_time_t(tNow);
auto locNow = std::localtime(&tmNow);
cout<<std::put_time(locNow, "%Y-%m-%d %H:%M:%S")<<endl; // 2019-12-20 19:35:12

system_clock::from_time_t(...)可以把time_t类型时间转换为time_point，便于chrono使用。

运行计时

通过steady_clock/high_resolution_clock可方便的进行计时：

public:
  explicit XRunTime{bool bStart){
    if(bStart) Restart();
  }

  void Restart(){
    m_tpStart = high_resolution_clock::now();
  }

  double Stop(){
    return operator()();
  }
  double operator()(void){
    auto tpEnd = high_resolution_clock::now();
    auto elap = tpEnd - m_tpStart;
    return (double)elap.count() / std::nano::den; //返回运行的秒数，如1.00345
  }
}

时间间隔duration

chrono中使用duration模板类来表示时间间隔，并定义了从小时到纳秒的时间间隔。

duration模板

duration使用一个数值（表示时钟数）和分数（ratio）来表示具体间隔。支持基本的算术运算，并通过count()获取具体的时钟数。

template<typename _Rep, typename _Period = ratio<1>>
struct duration
{
  typedef _Rep   rep;

  constexpr _Rep count() const{
    return (_MyRep);
  }
  ...
private:
  _Rep  _MyRep;  //时钟计数
};

基准是秒，并依次定义了常用的间隔，如：

typedef duration<long long> seconds;
typedef duration<long long, milli> milliseconds;
typedef duration<long long, ratio<3600>> hours;

不同的时间间隔可以直接进行算术运算，如休眠需要毫秒参数，我们可以封装接收秒与毫秒的接口：

void MySleep(int nSec, int nMillSec){
  std::chrono::seconds secs(nSec);
  std::chrono::milliseconds mills(nMillSec);
  std::this_thread::sleep_for(secs+mills);
}

duration_cast

使用duration_cast可以方便的在不同时间单位间进行转换，如：

auto sec=seconds(123);
auto minu=duration_cast<minutes>(sec);
cout<<sec.count()<<","<<minu.count()<<endl; // 123,2

ratio

ratio是一个分数模板类，第一个参数为分子，第二个参数为分母；通过静态成员可获取：

• num：分子
• den：分母

typedef ratio<1, 1000> milli;
typedef ratio<1000, 1> kilo;
cout<<milli::den<<endl; // 1000