c++ chrono 时间程序库

C++11 提供一个精度中立的时间程序库称为chrono程序库，定义于<chrono>

此外<chrono>也提供基本的C和POSIX接口用来处理日历时间，也可以使用

于C++11的thread程序库，等待某个线程和程序（主线程）一段时间，个人

认为很不错，对于chrono的代码可以查看标准程序库。

首先chrono有三个个关键概念组成，明白了这三个概念基本可以熟练运用chrono

了：

duration(时间段)：指的是某时间单位上的一个明确的tick(片刻数)，如：3个1分钟

time_point(时间点)：一个duration和一个epoch( 起始点)的组合

clock(时钟)：time_point以某个clock为参数，有时钟才有对应的时间点嘛

下面介绍一下具体概念和功能：

定义duration：

duration是一个模版类

duration<type,ratio> D

其中type为tick(片刻数)的类型，可以是int，long int，double等等

当然不同的类型其计算方式和结果不同

ratio 为tick的大小即时间段的单位大小，ratio是一个分数模版类，

在这里其单位为秒详细可以看本博客的有关ratio的文章，标准库有详细介绍，ratio

很强大，其定义形式如下：

ratio<x,y> r;

ratio<x> r;

第一种形式指定分子x分母y大小 得到分数r

第二种形式默认y=1

如定义一个片刻数大小为一秒：ratio<1>或ratio<1,1>

如定义一个片刻数为一天 ：ratio<24*60*60>或ratio<24*60*60,1>

下面定义一个tick为1天，tick类型为long int的duration

duration<long int,ratio<24*60*60>> d

durtion支持所有有关时间段的运算+-*/%...

chrono预定义有：

纳秒：nanoseconds

微秒：microseconds

毫秒：milliseconds

秒： seconds

分钟：minutes

小时：hours

typedef duration <Rep, ratio<3600,1>> hours;
typedef duration <Rep, ratio<60,1>> minutes;
typedef duration <Rep, ratio<1,1>> seconds;
typedef duration <Rep, ratio<1,1000>> milliseconds;
typedef duration <Rep, ratio<1,1000000>> microseconds;
typedef duration <Rep, ratio<1,1000000000>> nanoseconds;

duration支持不同类型的运算如小时与秒运算

所得结果单位为它们的共公约数，如1min+1s=61s

duratio_cast<type>()支持显式转换

定义time_point

time<time_type,dur=time_type::period>

time_type 为clock类型，dur默认为clock所用的时间间隔

time_point 支持时间点所有的运算

time_point之差为duration类型

time_point可以和duration相互运算

time_point_cast<type>()支持显示转换

注意这里的type并非为time_point类型而是duration类型，

因为只是duration决定了精度，即精度转换

定义clock

chrono中有算个clock

system_clock 系统时钟

steady_clock 稳定时钟，它不随系统调整而改变，这一点在计算程序运行

时间方面特别有用，因为system_clock可因系统调整而导致

前后时间差不追却，而steady_clock之会随时间流失而运行

high_resolution_clock 高精度时钟 ，其实它是system_clock和steady_clock中的一个

下面可以下chrono的功能示例，建议看一下标准库的chrono定义，那里解释

的调理清晰，然后在实现下面的功能这样有利于灵活运用，也有利于记忆

一 用于thread

std::this::sleep_for(chrono::milliseconds(100))

二 输出片刻数

函数 count()

typedef std::chrono::duration<double,std::ratio<24*60*60>> days;

days d(100);

std::cout<<d.count()<<" days"<<std::endl;

三 计算距1970.1.1时间段

函数 time_since_epoch()

静态函数now()

typedf std::chrono::duration<long int,std::ratio<24*60*60>> days;

std::chrono::time_point<system_clock,days> d=std::chrono::system_clock::now();

std::cout<<"since 1910.1.1 "<<d.since_time_epoch().count()<<" days"<<std::endl;

四 C和POSIX系统时间接口

其实就是time_t与time_point之间的转换，只要有了time_t这个数据结构那么C和POSIX

水到渠成了

函数 to_time_t

函数 from_time_t

输出今天的日期

std::chrono::time_point<system_clock> t=std::chrono::system_clock::now();

std::time_t tt=std::chrono::system_clock::to_time_t(t);

std::cout<<std::ctime(&tt)<<std::endl;

五 time_point与duration之间运算

输出昨天的此刻

typedef std::chrono::duration<long int,std::ratio<24*60*60>> days;

std::chrono::time_point<std::chrono::system_clock> now=std::chrono::system_clock::now();

now-=days(1);

std::time_t tnow=std::chrono::system_clock::now(now);

std::cout<<"yesterday: "<<std::ctime(&tnow)<<std::endl;

六 duration_cast<type>()显示转换

days t=std::chrono::duration<days>(seconds(10*24*60*60));

七 time_point_cast<type>()显示转换

typedef std::chrono::time_point<std::chrono::system_clock,days> time_point;

time_point t=std::chrono::time_point<time_point>(std::chrono::system_clock::now())

八 制作一个timer

这里我自己封装了一个类模版来实现测试代码执行时间粗略的检测，

我的模版实现了定义各种类型的timer，ns,μs,ms,s,min,...

并且tick类型为double，这避免了由于显示向粗精度转换的精度损失，注意chrono的时间

精度并非按四舍五入的规则而是直接截取，由于默认tick为整型，所以当59s转换为min时

为0min，这正因如此我才换成double

#include<iostream>

#include<chrono>

template<typename T>

class timer

{

public:

typedef std::chrono::duration<double,typename T::period> duration;

typedef std::chrono::time_point<std::chrono::steady_clock,duration> time_point;

timer():base(std::chrono::time_point_cast<duration>(std::chrono::steady_clock::now())){};

const double gettime()const

{

return std::chrono::duration_cast<duration>

(std::chrono::steady_clock::now()-base).count();

}

private:

time_point base;

};

int main()

{

using namespace std::chrono;

timer<microseconds> t;

std::cout<<"hello world!"<<std::endl;

std::cout<<t.gettime()<<" milliseconds"<<std::endl;

}

最后,<<C++标准程序库>>中说明chrono是一个duration/timepoint程序库，不是一个date/time程序库

感觉通过接口连接C和POSIX一切迎刃而解了C++中的std::time_t可以用在任何C和POSIX中time_t的

地方