C++中時(shí)間相關(guān)函數(shù)用法詳解

作者：YuLinMuRong 2024-04-01 09:13:20

每種時(shí)鐘類型都有一些特性，如是否穩(wěn)定、是否單調(diào)遞增等。可以使用 std::chrono::is_steady 和 std::chrono::is_clock 等類型特性查詢特定時(shí)鐘類型的屬性。

C++標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)中的 <chrono> 頭文件提供了一套用于處理時(shí)間的工具，包括時(shí)鐘、時(shí)間點(diǎn)和持續(xù)時(shí)間等。下面是 <chrono> 庫(kù)的一些主要組件及其使用示例：

時(shí)鐘（Clocks）：時(shí)鐘是一種用于度量時(shí)間的設(shè)備，C++標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)提供了幾種不同的時(shí)鐘類型，包括系統(tǒng)時(shí)鐘、高精度時(shí)鐘和穩(wěn)定時(shí)鐘。示例：

#include <chrono>
#include <iostream>

int main() {
    // 獲取當(dāng)前系統(tǒng)時(shí)鐘時(shí)間點(diǎn)
    auto now = std::chrono::system_clock::now();

    // 將時(shí)間點(diǎn)轉(zhuǎn)換為時(shí)間戳
    auto timestamp = std::chrono::system_clock::to_time_t(now);

    // 打印時(shí)間戳
    std::cout << "Timestamp: " << timestamp << std::endl;

    return 0;
}

時(shí)間點(diǎn)（Time points）：時(shí)間點(diǎn)是時(shí)鐘的特定實(shí)例化，代表特定時(shí)鐘上的一個(gè)瞬時(shí)點(diǎn)。示例：

#include <chrono>
#include <iostream>

int main() {
    // 使用系統(tǒng)時(shí)鐘獲取當(dāng)前時(shí)間點(diǎn)
    auto now = std::chrono::system_clock::now();

    // 使用 steady_clock 獲取時(shí)間點(diǎn)
    auto start = std::chrono::steady_clock::now();

    // 一些操作...

    // 使用 steady_clock 獲取結(jié)束時(shí)間點(diǎn)
    auto end = std::chrono::steady_clock::now();

    // 計(jì)算持續(xù)時(shí)間
    auto duration = end - start;

    // 打印持續(xù)時(shí)間
    std::cout << "Duration: " << std::chrono::duration_cast<std::chrono::milliseconds>(duration).count() << " milliseconds" << std::endl;

    return 0;
}

持續(xù)時(shí)間（Durations）：持續(xù)時(shí)間表示兩個(gè)時(shí)間點(diǎn)之間的時(shí)間段。示例：

#include <chrono>
#include <iostream>

int main() {
    // 創(chuàng)建一個(gè)持續(xù)時(shí)間為1秒的時(shí)間段
    auto duration = std::chrono::seconds(1);

    // 打印持續(xù)時(shí)間的秒數(shù)
    std::cout << "Duration in seconds: " << duration.count() << std::endl;

    return 0;
}

時(shí)鐘精度（Clock precision）：每種時(shí)鐘可能具有不同的精度，可以使用std::chrono::high_resolution_clock來(lái)獲取高精度時(shí)鐘。示例：

#include <chrono>
#include <iostream>

int main() {
    // 獲取高精度時(shí)鐘的當(dāng)前時(shí)間點(diǎn)
    auto high_res_now = std::chrono::high_resolution_clock::now();

    // 打印高精度時(shí)鐘的當(dāng)前時(shí)間點(diǎn)
    std::cout << "High resolution clock time: " << high_res_now.time_since_epoch().count() << std::endl;

    return 0;
}

時(shí)間單位轉(zhuǎn)換（Time unit conversion）：可以使用std::chrono::duration_cast函數(shù)將持續(xù)時(shí)間從一個(gè)時(shí)間單位轉(zhuǎn)換為另一個(gè)時(shí)間單位。示例：

#include <chrono>
#include <iostream>

int main() {
    // 創(chuàng)建一個(gè)持續(xù)時(shí)間為1小時(shí)的時(shí)間段
    auto duration_hours = std::chrono::hours(1);

    // 將持續(xù)時(shí)間從小時(shí)轉(zhuǎn)換為分鐘
    auto duration_minutes = std::chrono::duration_cast<std::chrono::minutes>(duration_hours);

    // 打印轉(zhuǎn)換后的持續(xù)時(shí)間
    std::cout << "Duration in minutes: " << duration_minutes.count() << std::endl;

    return 0;
}

日期和時(shí)間格式化（Date and time formatting）：C++ 標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)不提供直接的日期和時(shí)間格式化功能，但可以與其他庫(kù)（如strftime）結(jié)合使用來(lái)實(shí)現(xiàn)格式化。示例：

#include <chrono>
#include <iostream>
#include <ctime>

int main() {
    // 獲取當(dāng)前系統(tǒng)時(shí)鐘時(shí)間點(diǎn)
    auto now = std::chrono::system_clock::to_time_t(std::chrono::system_clock::now());

    // 使用 strftime 將時(shí)間點(diǎn)格式化為字符串
    std::string time_str(30, '\0');
    std::strftime(&time_str[0], time_str.size(), "%Y-%m-%d %H:%M:%S", std::localtime(&now));

    // 打印格式化后的時(shí)間字符串
    std::cout << "Formatted time: " << time_str << std::endl;

    return 0;
}

時(shí)鐘類型的特性（Clock traits）：每種時(shí)鐘類型都有一些特性，如是否穩(wěn)定、是否單調(diào)遞增等。可以使用std::chrono::is_steady和std::chrono::is_clock等類型特性查詢特定時(shí)鐘類型的屬性。示例：

#include <chrono>
#include <iostream>

int main() {
    // 查詢系統(tǒng)時(shí)鐘是否穩(wěn)定
    std::cout << "System clock is steady: " << std::chrono::is_steady<std::chrono::system_clock>::value << std::endl;

    // 查詢高精度時(shí)鐘是否為時(shí)鐘類型
    std::cout << "High resolution clock is a clock type: " << std::chrono::is_clock<std::chrono::high_resolution_clock>::value << std::endl;

    return 0;
}

時(shí)鐘轉(zhuǎn)換（Clock conversion）：可以使用std::chrono::time_point_cast函數(shù)將時(shí)間點(diǎn)從一個(gè)時(shí)鐘類型轉(zhuǎn)換為另一個(gè)時(shí)鐘類型。示例：

#include <chrono>
#include <iostream>

int main() {
    // 獲取系統(tǒng)時(shí)鐘的當(dāng)前時(shí)間點(diǎn)
    auto sys_now = std::chrono::system_clock::now();

    // 將系統(tǒng)時(shí)鐘的時(shí)間點(diǎn)轉(zhuǎn)換為高精度時(shí)鐘的時(shí)間點(diǎn)
    auto high_res_now = std::chrono::time_point_cast<std::chrono::high_resolution_clock::duration>(sys_now);

    // 打印高精度時(shí)鐘的時(shí)間點(diǎn)
    std::cout << "High resolution clock time: " << high_res_now.time_since_epoch().count() << std::endl;

    return 0;
}

自定義時(shí)鐘（Custom clocks）：可以根據(jù)需要自定義時(shí)鐘類型，并提供時(shí)鐘類型的必要特性和實(shí)現(xiàn)。示例：

#include <chrono>
#include <iostream>

// 自定義時(shí)鐘類型
struct MyClock {
    using duration = std::chrono::nanoseconds; // 持續(xù)時(shí)間類型
    using rep = duration::rep; // 表示時(shí)間的基本類型
    using period = duration::period; // 時(shí)間單位
    using time_point = std::chrono::time_point<MyClock>; // 時(shí)間點(diǎn)類型
    static constexpr bool is_steady = false; // 是否穩(wěn)定
    static time_point now() noexcept { return time_point(std::chrono::duration_cast<duration>(std::chrono::steady_clock::now().time_since_epoch())); }
};

int main() {
    // 獲取自定義時(shí)鐘的當(dāng)前時(shí)間點(diǎn)
    auto my_clock_now = MyClock::now();

    // 打印自定義時(shí)鐘的時(shí)間點(diǎn)
    std::cout << "Custom clock time: " << my_clock_now.time_since_epoch().count() << std::endl;

    return 0;
}

責(zé)任編輯：武曉燕來(lái)源： Linux兵工廠