C++11 std::chrono庫詳解
阿新 • • 發佈：2017-06-22
toolbar space max mil exp 值類型 cond 精度 ++i 
所謂的詳解只不過是參考www.cplusplus.com的說明整理了一下，因為沒發現別人有詳細講解。
chrono是一個time library, 源於boost，現在已經是C++標準。話說今年似乎又要出新標準了，好期待啊！
要使用chrono庫，需要#include<chrono>，其所有實現均在std::chrono namespace下。註意標準庫裏面的每個命名空間代表了一個獨立的概念。所以下文中的概念均以命名空間的名字表示！ chrono是一個模版庫，使用簡單，功能強大，只需要理解三個概念：duration、time_point、clock
1.Durations std::chrono::duration 表示一段時間，比如兩個小時，12.88秒，半個時辰，一炷香的時間等等，只要能換算成秒即可。1 template <class Rep, class Period = ratio<1> > class duration;
其中 Rep表示一種數值類型，用來表示Period的數量，比如int float double Period是ratio類型，用來表示【用秒表示的時間單位】比如second milisecond 常用的duration<Rep,Period>已經定義好了，在std::chrono::duration下： ratio<3600, 1> hours ratio<60, 1> minutes ratio<1, 1> seconds ratio<1, 1000> microseconds ratio<1, 1000000> microseconds ratio<1, 1000000000> nanosecons 這裏需要說明一下ratio這個類模版的原型：
1 template <intmax_t N, intmax_t D = 1> class ratio;
N代表分子，D代表分母，所以ratio表示一個分數值。 註意，我們自己可以定義Period，比如ratio<1, -2>表示單位時間是-0.5秒。 由於各種duration表示不同，chrono庫提供了duration_cast類型轉換函數。
1 template <class ToDuration, class Rep, class Period> 2 constexpr ToDuration duration_cast (const duration<Rep,Period>& dtn);
典型的用法是表示一段時間：
1 // duration constructor
2 #include <iostream>
3 #include <ratio>
4 #include <chrono>
5
6 int main ()
7 {
8 typedef std::chrono::duration<int> seconds_type;
9 typedef std::chrono::duration<int,std::milli> milliseconds_type;
10 typedef std::chrono::duration<int,std::ratio<60*60>> hours_type;
11
12 hours_type h_oneday (24); // 24h
13 seconds_type s_oneday (60*60*24); // 86400s
14 milliseconds_type ms_oneday (s_oneday); // 86400000ms
15
16 seconds_type s_onehour (60*60); // 3600s
17 //hours_type h_onehour (s_onehour); // NOT VALID (type truncates), use:
18 hours_type h_onehour (std::chrono::duration_cast<hours_type>(s_onehour));
19 milliseconds_type ms_onehour (s_onehour); // 3600000ms (ok, no type truncation)
20
21 std::cout << ms_onehour.count() << "ms in 1h" << std::endl;
22
23 return 0;
24 }
25
26 duration還有一個成員函數count()返回Rep類型的Period數量，看代碼：
27
28 // duration::count
29 #include <iostream> // std::cout
30 #include <chrono> // std::chrono::seconds, std::chrono::milliseconds
31 // std::chrono::duration_cast
32
33 int main ()
34 {
35 using namespace std::chrono;
36 // std::chrono::milliseconds is an instatiation of std::chrono::duration:
37 milliseconds foo (1000); // 1 second
38 foo*=60;
39
40 std::cout << "duration (in periods): ";
41 std::cout << foo.count() << " milliseconds.\n";
42
43 std::cout << "duration (in seconds): ";
44 std::cout << foo.count() * milliseconds::period::num / milliseconds::period::den;
45 std::cout << " seconds.\n";
46
47 return 0;
48 }
2.Time points std::chrono::time_point 表示一個具體時間，如上個世紀80年代、你的生日、今天下午、火車出發時間等，只要它能用計算機時鐘表示。鑒於我們使用時間的情景不同，這個time point具體到什麽程度，由選用的單位決定。一個time point必須有一個clock計時。參見clock的說明。
1 template <class Clock, class Duration = typename Clock::duration> class time_point;
下面是構造使用time_point的例子：
1 // time_point constructors
2 #include <iostream>
3 #include <chrono>
4 #include <ctime>
5
6 int main ()
7 {
8 using namespace std::chrono;
9
10 system_clock::time_point tp_epoch; // epoch value
11
12 time_point <system_clock,duration<int>> tp_seconds (duration<int>(1));
13
14 system_clock::time_point tp (tp_seconds);
15
16 std::cout << "1 second since system_clock epoch = ";
17 std::cout << tp.time_since_epoch().count();
18 std::cout << " system_clock periods." << std::endl;
19
20 // display time_point:
21 std::time_t tt = system_clock::to_time_t(tp);
22 std::cout << "time_point tp is: " << ctime(&tt);
23
24 return 0;
25 }
26
time_point有一個函數time_from_eproch()用來獲得1970年1月1日到time_point時間經過的duration。 舉個例子，如果timepoint以天為單位，函數返回的duration就以天為單位。 由於各種time_point表示方式不同，chrono也提供了相應的轉換函數 time_point_cast。
1 template <class ToDuration, class Clock, class Duration> 2 time_point<Clock,ToDuration> time_point_cast (const time_point<Clock,Duration>& tp);
比如計算 /
1 / time_point_cast
2 #include <iostream>
3 #include <ratio>
4 #include <chrono>
5
6 int main ()
7 {
8 using namespace std::chrono;
9
10 typedef duration<int,std::ratio<60*60*24>> days_type;
11
12 time_point<system_clock,days_type> today = time_point_cast<days_type>(system_clock::now());
13
14 std::cout << today.time_since_epoch().count() << " days since epoch" << std::endl;
15
16 return 0;
17 }
3.Clocks std::chrono::system_clock 它表示當前的系統時鐘，系統中運行的所有進程使用now()得到的時間是一致的。 每一個clock類中都有確定的time_point, duration, Rep, Period類型。 操作有： now() 當前時間time_point to_time_t() time_point轉換成time_t秒 from_time_t() 從time_t轉換成time_point 典型的應用是計算時間日期：
1 // system_clock example
2 #include <iostream>
3 #include <ctime>
4 #include <ratio>
5 #include <chrono>
6
7 int main ()
8 {
9 using std::chrono::system_clock;
10
11 std::chrono::duration<int,std::ratio<60*60*24> > one_day (1);
12
13 system_clock::time_point today = system_clock::now();
14 system_clock::time_point tomorrow = today + one_day;
15
16 std::time_t tt;
17
18 tt = system_clock::to_time_t ( today );
19 std::cout << "today is: " << ctime(&tt);
20
21 tt = system_clock::to_time_t ( tomorrow );
22 std::cout << "tomorrow will be: " << ctime(&tt);
23
24 return 0;
25 }
26
std::chrono::steady_clock 為了表示穩定的時間間隔，後一次調用now()得到的時間總是比前一次的值大（這句話的意思其實是，如果中途修改了系統時間，也不影響now()的結果），每次tick都保證過了穩定的時間間隔。 操作有： now() 獲取當前時鐘 典型的應用是給算法計時：
1 // steady_clock example
2 #include <iostream>
3 #include <ctime>
4 #include <ratio>
5 #include <chrono>
6
7 int main ()
8 {
9 using namespace std::chrono;
10
11 steady_clock::time_point t1 = steady_clock::now();
12
13 std::cout << "printing out 1000 stars...\n";
14 for (int i=0; i<1000; ++i) std::cout << "*";
15 std::cout << std::endl;
16
17 steady_clock::time_point t2 = steady_clock::now();
18
19 duration<double> time_span = duration_cast<duration<double>>(t2 - t1);
20
21 std::cout << "It took me " << time_span.count() << " seconds.";
22 std::cout << std::endl;
23
24 return 0;
25 }
26
最後一個時鐘，std::chrono::high_resolution_clock 顧名思義，這是系統可用的最高精度的時鐘。實際上high_resolution_clock只不過是system_clock或者steady_clock的typedef。 操作有： now() 獲取當前時鐘。
C++11 std::chrono庫詳解