处理日期和时间的chrono库

最新推荐文章于 2025-01-19 18:53:03 发布

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C++11中提供了日期和时间相关的库chrono，通过chrono库可以很方便地处理日期和时间，为程序的开发提供了便利。chrono库主要包含三种类型的类：时间间隔duration、时钟clocks、时间点time point。

1. 时间间隔duration

1.1 常用类成员

duration表示一段时间间隔，用来记录时间长度，可以表示几秒、几分钟、几个小时的时间间隔。duration的原型如下：

// 定义于头文件 <chrono>
template<
    class Rep,
    class Period = std::ratio<1>
> class duration;

Rep：这是一个数值类型，表示时钟数（周期）的类型（默认为整形）。若 Rep 是浮点数，则 duration 能使用小数描述时钟周期的数目。
Period：表示时钟的周期，它的原型如下：

// 定义于头文件 <ratio>
template<
    std::intmax_t Num,
    std::intmax_t Denom = 1
> class ratio;

ratio类表示每个时钟周期的秒数，其中第一个模板参数Num代表分子，Denom代表分母，该分母值默认为1，因此，ratio代表的是一个分子除以分母的数值，比如：ratio<2>代表一个时钟周期是2秒，ratio<60>代表一分钟，ratio<6060>代表一个小时，ratio<6060*24>代表一天。而ratio<1,1000>代表的是1/1000秒，也就是1毫秒，ratio<1,1000000>代表一微秒，ratio<1,1000000000>代表一纳秒。

为了方便使用，在标准库中定义了一些常用的时间间隔，比如：时、分、秒、毫秒、微秒、纳秒，它们都位于chrono命名空间下，定义如下：

类型	定义
纳秒：std::chrono::nanoseconds	duration<Rep/至少 64 位的有符号整数类型/, std::nano>
微秒：std::chrono::microseconds	duration<Rep/至少 55 位的有符号整数类型/, std::micro>
毫秒：std::chrono::milliseconds	duration<Rep/至少 45 位的有符号整数类型/, std::milli>
秒： std::chrono::seconds	duration<Rep/至少 35 位的有符号整数类型/>
分钟：std::chrono::minutes	duration<Rep/至少 29 位的有符号整数类型/, std::ratio<60>>
小时：std::chrono::hours	duration<Rep/至少 23 位的有符号整数类型/, std::ratio<3600>>

注意：到 hours 为止的每个预定义时长类型至少涵盖 ±292 年的范围。

duration类的构造函数原型如下：

// 1. 拷贝构造函数
duration( const duration& ) = default;
// 2. 通过指定时钟周期的类型来构造对象
template< class Rep2 >
constexpr explicit duration( const Rep2& r );
// 3. 通过指定时钟周期类型，和时钟周期长度来构造对象
template< class Rep2, class Period2 >
constexpr duration( const duration<Rep2,Period2>& d );

为了更加方便的进行duration对象之间的操作，类内部进行了操作符重载：

操作符重载	描述
operator=	赋值内容 (公开成员函数)
operator+ operator-	实现一元 + 和一元 - (公开成员函数)
operator++ operator++(int) operator– operator–(int)	递增或递减周期计数 (公开成员函数)
operator+= operator-= operator*= operator/= operator%=	实现二个时长间的复合赋值 (公开成员函数)

duration类还提供了获取时间间隔的时钟周期数的方法count()，函数原型如下：

constexpr rep count() const;

1.2 类的使用

通过构造函数构造事件间隔对象示例代码如下：

#include <chrono>
#include <iostream>
using namespace std;
int main()
{
    chrono::hours h(1);                          // 一小时
    chrono::milliseconds ms{ 3 };                // 3 毫秒
    chrono::duration<int, ratio<1000>> ks(3);    // 3000 秒

    // chrono::duration<int, ratio<1000>> d3(3.5);  // error
    chrono::duration<double> dd(6.6);               // 6.6 秒

    // 使用小数表示时钟周期的次数
    chrono::duration<double, std::ratio<1, 30>> hz(3.5);
}