一、引言

C++ std::chrono時(shí)間庫(kù)是C++標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)提供的一個(gè)時(shí)間處理庫(kù)，提供了一個(gè)方便、靈活和精確的時(shí)間處理工具，用于在程序中進(jìn)行時(shí)間相關(guān)的操作和計(jì)算。它具有以下重要性和作用：

精確的時(shí)間計(jì)量：std::chrono時(shí)間庫(kù)提供了高精度的時(shí)間計(jì)量單位和操作，可以精確測(cè)量和計(jì)算代碼的執(zhí)行時(shí)間、延時(shí)等。

跨平臺(tái)兼容性：std::chrono時(shí)間庫(kù)在不同平臺(tái)上都具備良好的兼容性，無(wú)論是Windows、Linux還是其他操作系統(tǒng)，都可以使用該庫(kù)進(jìn)行時(shí)間處理，使代碼具備良好的可移植性。

高度可擴(kuò)展性：該庫(kù)提供了豐富的時(shí)間單位和精度選項(xiàng)，適應(yīng)不同場(chǎng)景下的時(shí)間計(jì)算需求。無(wú)論是秒、毫秒、微秒還是納秒的時(shí)間單位，都可以很方便地應(yīng)用于代碼中。

時(shí)鐘的靈活選擇：std::chrono時(shí)間庫(kù)提供了不同類型的時(shí)鐘，如系統(tǒng)時(shí)鐘（system_clock）、穩(wěn)定時(shí)鐘（steady_clock）和高分辨率時(shí)鐘（high_resolution_clock），可以根據(jù)具體需求選擇合適的時(shí)鐘類型。

時(shí)間點(diǎn)和時(shí)間段的處理：該庫(kù)提供了表示時(shí)間點(diǎn)（time_point）和時(shí)間段（duration）的相關(guān)類，可以對(duì)時(shí)間進(jìn)行精確刻度和處理。時(shí)間點(diǎn)表示具體的時(shí)間，時(shí)間段表示兩個(gè)時(shí)間點(diǎn)之間的時(shí)間差。

C++ std::chrono時(shí)間庫(kù)能夠幫助準(zhǔn)確測(cè)量和控制代碼的執(zhí)行時(shí)間，處理定時(shí)任務(wù)，進(jìn)行時(shí)間間隔計(jì)算等操作。這里將全面介紹C++ std::chrono時(shí)間庫(kù)的使用，幫助讀者理解其核心概念和各種功能，從而在編程中更好地掌握時(shí)間的節(jié)奏，解放代碼從時(shí)間束縛中。

目標(biāo)：

• 首先對(duì)C++ std::chrono時(shí)間庫(kù)進(jìn)行全面而清晰的概述，解釋其在編程中的重要性和作用。
• 詳細(xì)講解C++ std::chrono時(shí)間庫(kù)的組成部分，包括duration、time_point和clock。了解它們是如何相互配合工作的，以及如何使用它們來(lái)進(jìn)行時(shí)間相關(guān)的操作。
• 供詳細(xì)的使用攻略，涵蓋duration（時(shí)間段）的使用方法、單位和精度的選擇、示例代碼等；time_point（時(shí)間點(diǎn)）的創(chuàng)建、比較和操作方法，以及相關(guān)的應(yīng)用場(chǎng)景；不同類型的時(shí)鐘（clock）的特點(diǎn)、適用場(chǎng)景和使用方法等。
• 除了基本的使用方法，還將探討一些高級(jí)技巧和實(shí)踐，如時(shí)區(qū)處理、時(shí)間格式轉(zhuǎn)換等。我們還將解決一些常見的時(shí)間相關(guān)問(wèn)題，提供實(shí)用的技巧和最佳實(shí)踐，更高效、準(zhǔn)確地使用時(shí)間庫(kù)，解放代碼從時(shí)間束縛中。

二、C++ std::chrono時(shí)間庫(kù)概述

2.1、std::chrono命名空間的作用和用途

C++ std::chrono命名空間是C++標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)中的一個(gè)命名空間，它包含了一組用于處理時(shí)間和時(shí)間相關(guān)操作的類和函數(shù)。該命名空間提供了豐富的時(shí)間處理功能，旨在方便進(jìn)行時(shí)間計(jì)算、測(cè)量和控制。

std::chrono命名空間的主要作用和用途：

1.提供時(shí)間單位和精度的定義：std::chrono命名空間定義了一系列時(shí)間單位，如秒（seconds）、毫秒（milliseconds）、微秒（microseconds）和納秒（nanoseconds），以及精度等級(jí)，如高精度時(shí)鐘（high_resolution_clock）和穩(wěn)定時(shí)鐘（steady_clock）。這些定義使得時(shí)間計(jì)算和測(cè)量更加靈活和精確。

2.定義時(shí)間段和時(shí)間點(diǎn)的概念：std::chrono命名空間提供了表示時(shí)間段（duration）和時(shí)間點(diǎn)（time_point）的相關(guān)類，包括std::chrono::duration和std::chrono::time_point。時(shí)間段表示兩個(gè)時(shí)間點(diǎn)之間的時(shí)間差，時(shí)間點(diǎn)表示具體的時(shí)間。

3.支持時(shí)間的計(jì)算和操作：該命名空間提供了各種用于時(shí)間計(jì)算和操作的函數(shù)和操作符。例如，可以通過(guò)相加或相減兩個(gè)時(shí)間點(diǎn)或時(shí)間段來(lái)計(jì)算時(shí)間的差異、延遲或間隔。也可以比較兩個(gè)時(shí)間點(diǎn)的先后順序，判斷時(shí)間的先后關(guān)系。

4.管理和控制時(shí)間流逝：std::chrono命名空間提供了函數(shù)和工具，可用于管理和控制時(shí)間的流逝。例如，可以獲取當(dāng)前的系統(tǒng)時(shí)間和時(shí)鐘時(shí)間，或者獲取程序執(zhí)行的實(shí)際時(shí)間。還可以設(shè)置定時(shí)任務(wù)或者延時(shí)執(zhí)行代碼。

5.std::chrono命名空間是C++標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)的一部分，因此它具有跨平臺(tái)的兼容性，并且在不同的操作系統(tǒng)中都能正常工作。

2.2、基本組成部分：duration、time_point和clock

時(shí)間庫(kù)的基本組成部分包括duration（時(shí)間段）、time_point（時(shí)間點(diǎn)）和clock（時(shí)鐘）。它們相互配合，用于表示和處理時(shí)間的不同方面。

duration（時(shí)間段）：

duration是時(shí)間庫(kù)中表示時(shí)間段的類。它表示兩個(gè)時(shí)間點(diǎn)之間的時(shí)間差。時(shí)間段可以用秒（seconds）、毫秒（milliseconds）、微秒（microseconds）等不同的單位來(lái)表示。duration類的模板參數(shù)包括時(shí)間單位和所需的精度。比如：std::chrono::duration<int, std::ratio<1, 1000>>表示毫秒級(jí)別的時(shí)間段。在使用Duration時(shí)，可以進(jìn)行加減、比較和表示等操作。

time_point（時(shí)間點(diǎn)）：

time_point表示一個(gè)特定的時(shí)間點(diǎn)，可以理解為時(shí)間的戳記。時(shí)間點(diǎn)和時(shí)間段之間可以進(jìn)行加減運(yùn)算，用于計(jì)算時(shí)間的差異或延遲。time_point類的模板參數(shù)包括所采用的時(shí)鐘類型和時(shí)間單位。比如：std::chrono::time_point<std::chrono::system_clock, std::chrono::nanoseconds>表示系統(tǒng)時(shí)鐘下的納秒級(jí)時(shí)間點(diǎn)?？梢垣@取當(dāng)前的時(shí)間點(diǎn)、比較不同時(shí)間點(diǎn)的順序，以及對(duì)時(shí)間點(diǎn)進(jìn)行格式化等操作。

clock（時(shí)鐘）：

clock是時(shí)間庫(kù)中的時(shí)鐘類，用于提供時(shí)間的基準(zhǔn)和計(jì)量。不同的時(shí)鐘類型提供不同的時(shí)間精度和功能。常用的時(shí)鐘類型有系統(tǒng)時(shí)鐘（system_clock）、穩(wěn)定時(shí)鐘（steady_clock）和高精度時(shí)鐘（high_resolution_clock）。系統(tǒng)時(shí)鐘提供了與操作系統(tǒng)相關(guān)的時(shí)間，穩(wěn)定時(shí)鐘提供了穩(wěn)定的、不受系統(tǒng)時(shí)間變化影響的時(shí)間，而高精度時(shí)鐘提供了更高的時(shí)間精度。時(shí)鐘類可以獲取當(dāng)前時(shí)間，計(jì)算時(shí)間的間隔和延遲等。

這三個(gè)基本組成部分相互配合，使時(shí)間庫(kù)具有了強(qiáng)大的時(shí)間處理能力。Duration表示時(shí)間段，Time_point表示時(shí)間點(diǎn)，而Clock則提供了時(shí)鐘的基準(zhǔn)。通過(guò)使用它們，可以對(duì)時(shí)間進(jìn)行準(zhǔn)確的計(jì)算、比較和操作，從而靈活地處理時(shí)間相關(guān)的任務(wù)和邏輯。

三、duration的使用詳解

3.1、duration表示時(shí)間段的概念和使用方法

Duration（時(shí)間段）是時(shí)間庫(kù)中表示時(shí)間間隔的類，用于表示兩個(gè)時(shí)間點(diǎn)之間的時(shí)間差。

1.表示和定義duration:

duration類是一個(gè)模板類，模板參數(shù)包括時(shí)間單位和精度。時(shí)間單位可以是秒（seconds）、毫秒（milliseconds）、微秒（microseconds）或納秒（nanoseconds），精度可以是整數(shù)類型（int、long）、浮點(diǎn)類型（float、double）等。例如，可以定義一個(gè)表示毫秒級(jí)別的時(shí)間段：std::chrono::duration<int, std::milli>。

2.創(chuàng)建duration對(duì)象:

可以通過(guò)直接給Duration對(duì)象賦值來(lái)創(chuàng)建它。對(duì)Duration對(duì)象的賦值可以使用整數(shù)、浮點(diǎn)數(shù)、其他duration對(duì)象，以及乘法、除法、加法和減法等操作。例如：

std::chrono::duration<int, std::milli> duration1(500); // 創(chuàng)建一個(gè)表示500毫秒的duration對(duì)象
std::chrono::duration<double, std::ratio<1, 1000>> duration2 = 2.5; // 創(chuàng)建一個(gè)表示2.5毫秒的duration對(duì)象
std::chrono::duration<float, std::ratio<1>> duration3 = duration1 + duration2; // 創(chuàng)建一個(gè)表示3秒的duration對(duì)象

3.訪問(wèn)duration的值:

可以使用成員函數(shù)count()來(lái)訪問(wèn)Duration對(duì)象的值。count()函數(shù)返回Duration對(duì)象表示的時(shí)間段值，以它所定義的時(shí)間單位返回。例如：

std::chrono::duration<int, std::milli> duration(500);
int milliseconds = duration.count(); // 返回500

4.操作duration:

可以使用各種數(shù)學(xué)運(yùn)算符對(duì)duration對(duì)象進(jìn)行加法、減法、乘法和除法等操作。這些操作在邏輯上保持了時(shí)間單位的一致性。例如：

std::chrono::duration<int, std::milli> duration1(500);
std::chrono::duration<double, std::nano> duration2(1.5);
std::chrono::duration<int, std::micro> duration3 = duration1 + duration2; // 表示501.5微秒
std::chrono::duration<int, std::milli> duration4 = duration1 * 2; // 表示1000毫秒
std::chrono::duration<double, std::milli> duration5 = duration2 / 2; // 表示0.75毫秒

5.比較duration:

可以使用比較運(yùn)算符（<、<=、>、>=、==、!=）來(lái)比較duration對(duì)象之間的大小關(guān)系。比較操作是基于Duration對(duì)象所表示的時(shí)間單位進(jìn)行的。例如：

std::chrono::duration<int, std::milli> duration1(500);
std::chrono::duration<double, std::nano> duration2(1.5);
bool result = duration1 > duration2; // 返回true，因?yàn)?00毫秒大于1.5納秒

3.2、duration的各種單位和精度選項(xiàng)

時(shí)間單位（Time Units）。時(shí)間單位表示Duration所表示時(shí)間間隔的度量單位。時(shí)間單位包括：

• 納秒（nanoseconds）：std::chrono::nanoseconds
• 微秒（microseconds）：std::chrono::microseconds
• 毫秒（milliseconds）：std::chrono::milliseconds
• 秒（seconds）：std::chrono::seconds
• 分鐘（minutes）：std::chrono::minutes
• 小時(shí)（hours）：std::chrono::hours

這些單位可以提供不同精度的時(shí)間間隔表示。

精度（Precision）:

精度表示duration所使用的數(shù)值類型，可以是整型（整數(shù)類型）或浮點(diǎn)型（浮點(diǎn)數(shù)類型）?？梢允褂脴?biāo)準(zhǔn)數(shù)值類型（如int、long、float、double）作為Duration的數(shù)值類型，并與所選的時(shí)間單位進(jìn)行配對(duì)。
例如，可以選擇使用以下精度選項(xiàng)：

• 整數(shù)類型精度：std::chrono::duration<int, TimeUnit>
• 長(zhǎng)整數(shù)類型精度：std::chrono::duration<long, TimeUnit>
• 浮點(diǎn)類型精度：std::chrono::duration<float, TimeUnit>
• 雙精度類型精度：std::chrono::duration<double, TimeUnit>

例如，如果需要表示毫秒級(jí)別的時(shí)間間隔，可以選擇std::chrono::duration<int, std::milli>，它使用整數(shù)類型表示毫秒。

下面是一些示例，展示了如何使用不同的時(shí)間單位和精度選項(xiàng)：

using namespace std::chrono;

// 表示10毫秒的duration，使用整數(shù)類型精度
duration<int, std::milli> duration1(10);

// 表示5秒的duration，使用長(zhǎng)整數(shù)類型精度
duration<long, std::seconds> duration2(5);

// 表示2.5秒的duration，使用浮點(diǎn)類型精度
duration<float, std::seconds> duration3(2.5);

// 表示1分鐘的duration，使用雙精度類型精度
duration<double, std::minutes> duration4(1);

// 可以使用auto關(guān)鍵字自動(dòng)推導(dǎo)出duration的類型
auto duration5 = duration<int, std::micro>(100);

3.3、使用示例

以下是一些使用Duration的具體示例，涵蓋時(shí)間計(jì)算和延時(shí)操作：

時(shí)間計(jì)算示例：

#include <iostream>
#include <chrono>

int main() {
    using namespace std::chrono;

    // 創(chuàng)建兩個(gè)時(shí)間點(diǎn)
    steady_clock::time_point start = steady_clock::now();
    std::this_thread::sleep_for(std::chrono::seconds(2)); // 模擬耗時(shí)操作
    steady_clock::time_point end = steady_clock::now();

    // 計(jì)算時(shí)間間隔
    duration<double> duration = duration_cast<duration<double>>(end - start);

    // 輸出時(shí)間間隔
    std::cout << "Elapsed time: " << duration.count() << " seconds\n";

    return 0;
}

上述示例中，使用steady_clock來(lái)獲取當(dāng)前時(shí)間點(diǎn)，并通過(guò)duration_cast將時(shí)間間隔轉(zhuǎn)換為秒。最后，使用count()函數(shù)獲取時(shí)間間隔的值并進(jìn)行輸出。

延時(shí)操作示例：

#include <iostream>
#include <chrono>
#include <thread>

int main() {
    using namespace std::chrono;

    std::cout << "Start" << std::endl;

    // 進(jìn)行延時(shí)操作，暫停程序執(zhí)行
    std::this_thread::sleep_for(std::chrono::seconds(2));

    std::cout << "End" << std::endl;

    return 0;
}

使用this_thread::sleep_for函數(shù)來(lái)進(jìn)行延時(shí)操作，程序會(huì)暫停執(zhí)行2秒鐘，然后繼續(xù)往下執(zhí)行。

四、time_point的使用詳解

4.1、time_point表示具體時(shí)間點(diǎn)的概念和使用方法

time_point（時(shí)間點(diǎn)）是std::chrono庫(kù)中用于表示具體時(shí)間的類型。它表示了某個(gè)具體時(shí)刻的時(shí)間點(diǎn)，可以用于比較不同時(shí)間點(diǎn)的時(shí)間先后或時(shí)間間隔的計(jì)算。

time_point由兩部分組成：時(shí)鐘（Clock）和表示時(shí)間的持續(xù)時(shí)間（Duration）。

1.時(shí)鐘（Clock）:

時(shí)鐘是std::chrono庫(kù)中的一種類型，用于測(cè)量時(shí)間的流逝。std::chrono庫(kù)提供了幾種不同的時(shí)鐘類型，包括steady_clock（穩(wěn)定時(shí)鐘）、system_clock（系統(tǒng)時(shí)鐘）和high_resolution_clock（高分辨率時(shí)鐘）等。不同的時(shí)鐘類型提供了不同的時(shí)間精度和適用范圍。

2.表示時(shí)間的持續(xù)時(shí)間（Duration）:

Duration表示時(shí)間的長(zhǎng)度或時(shí)間間隔，可以是納秒、微秒、毫秒、秒、分鐘、小時(shí)等不同的時(shí)間單位。Duration類的模板參數(shù)指定了時(shí)間長(zhǎng)度的數(shù)值類型和時(shí)間單位。

使用方法：

要?jiǎng)?chuàng)建一個(gè)time_point對(duì)象，需要指定時(shí)鐘類型和持續(xù)時(shí)間。可以使用當(dāng)前的時(shí)鐘來(lái)獲取當(dāng)前時(shí)間點(diǎn)，也可以根據(jù)需求指定一個(gè)特定的時(shí)間點(diǎn)。示例：

#include <iostream>
#include <chrono>

int main() {
    using namespace std::chrono;

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

    // 創(chuàng)建一個(gè)表示特定時(shí)間點(diǎn)的time_point
    std::chrono::system_clock::time_point specific_time = 
        std::chrono::system_clock::time_point(std::chrono::seconds(1625100000));

    // 比較兩個(gè)時(shí)間點(diǎn)的先后
    if (now > specific_time) {
        std::cout << "The current time is later than the specific time.\n";
    } else {
        std::cout << "The current time is earlier than the specific time.\n";
    }

    // 計(jì)算時(shí)間間隔
    std::chrono::duration<double> duration = now - specific_time;
    std::cout << "The duration between the two time points is: " << duration.count() << " seconds.\n";

    return 0;
}

通過(guò)std::chrono庫(kù)中的system_clock獲取了當(dāng)前時(shí)間點(diǎn)，并通過(guò)手動(dòng)指定一個(gè)特定的時(shí)間點(diǎn)。然后，可以比較這兩個(gè)時(shí)間點(diǎn)的先后，并計(jì)算它們之間的時(shí)間間隔。

4.2、time_point與duration之間的關(guān)系

time_point表示一個(gè)具體的時(shí)間點(diǎn)，可以視為時(shí)間的參考點(diǎn)或標(biāo)記。它由兩個(gè)組成部分構(gòu)成：時(shí)鐘（Clock）和持續(xù)時(shí)間（Duration）。時(shí)鐘指定了時(shí)間的基準(zhǔn)和精度，而持續(xù)時(shí)間表示兩個(gè)時(shí)間點(diǎn)之間的時(shí)間間隔。

duration表示一個(gè)時(shí)間長(zhǎng)度或時(shí)間間隔，它可以是納秒、微秒、毫秒、秒、分鐘、小時(shí)等不同的時(shí)間單位。

duration模板類的參數(shù)指定了時(shí)間長(zhǎng)度的數(shù)值類型和時(shí)間單位。持續(xù)時(shí)間的正負(fù)值決定了時(shí)間間隔是向前還是向后。

time_point和duration之間的關(guān)系：

• 通過(guò)time_point和duration的組合，可以表示一個(gè)時(shí)間點(diǎn)，也可以計(jì)算兩個(gè)時(shí)間點(diǎn)之間的時(shí)間間隔。
• 可以在time_point上添加或減去某個(gè)duration，以獲得新的time_point。例如，可以將一個(gè)time_point向前推進(jìn)一個(gè)duration，或者將一個(gè)duration加上一個(gè)time_point來(lái)計(jì)算未來(lái)的時(shí)間點(diǎn)。
• 可以通過(guò)計(jì)算兩個(gè)time_point之間的時(shí)間間隔，得到一個(gè)duration對(duì)象。這是通過(guò)減去一個(gè)time_point（較早的時(shí)間點(diǎn)）從另一個(gè)time_point（較晚的時(shí)間點(diǎn)）來(lái)實(shí)現(xiàn)的。

下面是一個(gè)使用time_point和duration的示例，展示了它們之間的關(guān)系：

#include <iostream>
#include <chrono>

int main() {
    using namespace std::chrono;

    // 獲取當(dāng)前時(shí)間點(diǎn)
    system_clock::time_point start = system_clock::now();

    // 進(jìn)行一些耗時(shí)操作
    std::this_thread::sleep_for(std::chrono::seconds(2));

    // 獲取后續(xù)的時(shí)間點(diǎn)
    system_clock::time_point end = system_clock::now();

    // 計(jì)算時(shí)間間隔
    duration<double> duration = duration_cast<duration<double>>(end - start);

    // 輸出時(shí)間間隔
    std::cout << "Elapsed time: " << duration.count() << " seconds\n";

    return 0;
}

說(shuō)明：使用system_clock獲取了開始和結(jié)束的時(shí)間點(diǎn)，然后通過(guò)減法操作計(jì)算時(shí)間間隔duration。最后，使用duration的count()方法獲取時(shí)間間隔的值，并輸出結(jié)果。這個(gè)示例演示了如何結(jié)合使用time_point和duration來(lái)計(jì)算時(shí)間間隔。

4.3、如何創(chuàng)建、比較和操作time_point對(duì)象

演示了如何創(chuàng)建、比較和操作time_point對(duì)象：

#include <iostream>
#include <chrono>

int main() {
    using namespace std::chrono;

    // 創(chuàng)建一個(gè)time_point對(duì)象 - 使用系統(tǒng)時(shí)鐘獲取當(dāng)前時(shí)間點(diǎn)
    system_clock::time_point now = system_clock::now();

    // 創(chuàng)建一個(gè)time_point對(duì)象 - 手動(dòng)指定一個(gè)特定時(shí)間點(diǎn)
    system_clock::time_point specific_time = system_clock::time_point(seconds(1625100000));

    // 比較兩個(gè)time_point對(duì)象的先后
    if (now > specific_time) {
        std::cout << "The current time is later than the specific time.\n";
    } else {
        std::cout << "The current time is earlier than the specific time.\n";
    }

    // 操作time_point對(duì)象，計(jì)算時(shí)間間隔
    system_clock::time_point future = now + hours(48);
    duration<double> duration = duration_cast<duration<double>>(future - now);
    std::cout << "The duration between now and future is: " << duration.count() << " seconds.\n";

    return 0;
}

說(shuō)明：使用system_clock獲取了當(dāng)前時(shí)間點(diǎn)，并通過(guò)手動(dòng)指定一個(gè)特定的時(shí)間點(diǎn)創(chuàng)建了另一個(gè)time_point對(duì)象。然后，比較這兩個(gè)time_point對(duì)象的先后關(guān)系，并輸出結(jié)果。接下來(lái)，操作time_point對(duì)象，通過(guò)將一個(gè)duration（48小時(shí)）加到當(dāng)前時(shí)間點(diǎn)上，得到一個(gè)未來(lái)的時(shí)間點(diǎn)。最后，我們計(jì)算了當(dāng)前時(shí)間點(diǎn)和未來(lái)時(shí)間點(diǎn)之間的時(shí)間間隔，并輸出結(jié)果。

注意：在計(jì)算時(shí)間間隔時(shí)，使用了duration_cast將時(shí)間間隔轉(zhuǎn)換為所需的duration類型（在這里是double類型）。

五、clock的使用詳解

5.1、不同類型的clock

在std::chrono庫(kù)中，存在三種不同類型的時(shí)鐘：system_clock、steady_clock和high_resolution_clock。它們都用于表示時(shí)間點(diǎn)和測(cè)量時(shí)間間隔，但在實(shí)際應(yīng)用中會(huì)有一些區(qū)別。

1.system_clock：

• system_clock是系統(tǒng)級(jí)別的時(shí)鐘，它表示實(shí)時(shí)時(shí)鐘，也就是指示當(dāng)前時(shí)間的時(shí)鐘。它的時(shí)間點(diǎn)是與系統(tǒng)的時(shí)鐘相關(guān)聯(lián)的，可能受到時(shí)鐘調(diào)整和時(shí)區(qū)的影響。
• system_clock用于獲取當(dāng)前的系統(tǒng)時(shí)間，可以用來(lái)進(jìn)行日常時(shí)間計(jì)算和顯示。它通常被用作默認(rèn)的時(shí)鐘類型。
• system_clock的最小時(shí)間單位取決于系統(tǒng)，可能是秒、毫秒或微秒。

2.steady_clock：

• steady_clock是一個(gè)單調(diào)遞增的時(shí)鐘，不受任何時(shí)鐘調(diào)整或時(shí)區(qū)的影響。它提供了一個(gè)穩(wěn)定、可靠的時(shí)間基準(zhǔn)，適合用于測(cè)量時(shí)間間隔和計(jì)算算法的執(zhí)行時(shí)間。
• steady_clock的最小時(shí)間單位取決于實(shí)現(xiàn)，通常是納秒或微秒級(jí)別。

3.high_resolution_clock：

• high_resolution_clock是一個(gè)可用于測(cè)量小時(shí)間間隔的時(shí)鐘。它通常使用最高分辨率的時(shí)鐘源來(lái)提供更高的時(shí)間精度。在大部分平臺(tái)上，high_resolution_clock是steady_clock的別名，因此也是一個(gè)單調(diào)遞增的時(shí)鐘。
• high_resolution_clock的最小時(shí)間單位取決于實(shí)現(xiàn)，通常是納秒或微秒級(jí)別。

使用不同類型的時(shí)鐘的示例：

#include <iostream>
#include <chrono>

int main() {
    using namespace std::chrono;

    // 使用system_clock獲取當(dāng)前時(shí)間
    system_clock::time_point system_now = system_clock::now();

    // 使用steady_clock獲取開始時(shí)間
    steady_clock::time_point steady_start = steady_clock::now();

    // 一些操作...

    // 使用steady_clock獲取結(jié)束時(shí)間
    steady_clock::time_point steady_end = steady_clock::now();

    // 使用high_resolution_clock獲取開始時(shí)間
    high_resolution_clock::time_point high_res_start = high_resolution_clock::now();

    // 一些操作...

    // 使用high_resolution_clock獲取結(jié)束時(shí)間
    high_resolution_clock::time_point high_res_end = high_resolution_clock::now();

    // 輸出時(shí)間間隔
    duration<double> steady_duration = duration_cast<duration<double>>(steady_end - steady_start);
    duration<double> high_res_duration = duration_cast<duration<double>>(high_res_end - high_res_start);

    std::cout << "Steady duration: " << steady_duration.count() << " seconds.\n";
    std::cout << "High resolution duration: " << high_res_duration.count() << " seconds.\n";

    return 0;
}

說(shuō)明：使用system_clock獲取了當(dāng)前時(shí)間，使用steady_clock和high_resolution_clock獲取了開始和結(jié)束時(shí)間。然后，通過(guò)減法操作計(jì)算了時(shí)間間隔，并使用duration_cast將時(shí)間間隔轉(zhuǎn)換為double類型的秒數(shù)。最后，輸出了steady_clock和high_resolution_clock的時(shí)間間隔。

5.2、每種clock的特點(diǎn)和適用場(chǎng)景

不同類型的時(shí)鐘(system_clock、steady_clock和high_resolution_clock)具有不同的特點(diǎn)和適用場(chǎng)景

1.system_clock：

特點(diǎn)：system_clock是一個(gè)系統(tǒng)級(jí)別的時(shí)鐘，用于表示實(shí)時(shí)時(shí)鐘，它的時(shí)間點(diǎn)是與系統(tǒng)相關(guān)聯(lián)的。它可以受到時(shí)鐘調(diào)整和時(shí)區(qū)的影響。

適用場(chǎng)景：system_clock適用于獲取當(dāng)前的系統(tǒng)時(shí)間、進(jìn)行日常時(shí)間計(jì)算和顯示。它通常被用作默認(rèn)的時(shí)鐘類型。

2.steady_clock：

特點(diǎn)：steady_clock是一個(gè)單調(diào)遞增的時(shí)鐘，不受任何時(shí)鐘調(diào)整或時(shí)區(qū)的影響，提供了一個(gè)穩(wěn)定、可靠的時(shí)間基準(zhǔn)。

適用場(chǎng)景：steady_clock適用于測(cè)量時(shí)間間隔、計(jì)算算法的執(zhí)行時(shí)間等希望得到穩(wěn)定和可靠時(shí)間測(cè)量的場(chǎng)景。由于不受時(shí)鐘調(diào)整的影響，它特別適合用于計(jì)算程序的運(yùn)行時(shí)間、測(cè)量短時(shí)間間隔等要求精確性的計(jì)時(shí)操作。

3.high_resolution_clock：

特點(diǎn)：high_resolution_clock是一個(gè)可用于測(cè)量小時(shí)間間隔的時(shí)鐘，通常使用最高分辨率的時(shí)鐘源來(lái)提供更高的時(shí)間精度。在大部分平臺(tái)上，high_resolution_clock是steady_clock的別名，因此也是一個(gè)單調(diào)遞增的時(shí)鐘。

適用場(chǎng)景：high_resolution_clock可以用于需要更高時(shí)間精度的場(chǎng)景，比如測(cè)量微小的時(shí)間間隔、對(duì)性能進(jìn)行優(yōu)化的任務(wù)，或者需要盡可能精確的時(shí)間測(cè)量。

注意：不同的平臺(tái)可能對(duì)這些時(shí)鐘的實(shí)現(xiàn)有所不同，最小時(shí)間單位也可能有所不同?？梢允褂胐uration_cast將時(shí)間間隔轉(zhuǎn)換為所需的時(shí)間單位（例如秒、毫秒、納秒等）。

如果需要表示當(dāng)前實(shí)時(shí)時(shí)間、進(jìn)行日常時(shí)間計(jì)算和顯示，可以使用system_clock。而如果需要測(cè)量時(shí)間間隔、計(jì)算算法的執(zhí)行時(shí)間等，可以使用steady_clock。如果需要更高的時(shí)間精度，可以使用high_resolution_clock。

六、應(yīng)用示例

定時(shí)任務(wù)?？梢允褂胹td::this_thread::sleep_for函數(shù)來(lái)創(chuàng)建定時(shí)任務(wù)。每隔一秒打印一次消息的示例：

#include <iostream>
#include <chrono>
#include <thread>

int main() {
    while (true) {
        std::cout << "Hello, World!" << std::endl;
        std::this_thread::sleep_for(std::chrono::seconds(1));
    }
}

測(cè)量代碼執(zhí)行時(shí)間：使用std::chrono::steady_clock可以測(cè)量代碼塊的執(zhí)行時(shí)間。測(cè)量排序算法的執(zhí)行時(shí)間：

#include <iostream>
#include <chrono>
#include <vector>
#include <algorithm>

int main() {
    std::vector<int> nums = {5, 2, 8, 1, 9};

    auto start = std::chrono::steady_clock::now();
    std::sort(nums.begin(), nums.end());
    auto end = std::chrono::steady_clock::now();

    std::chrono::duration<double> diff = end - start;
    std::cout << "Sorting took " << diff.count() << " seconds." << std::endl;

    return 0;
}

使代碼跨平臺(tái)。使用std::chrono可以實(shí)現(xiàn)跨平臺(tái)的時(shí)間處理，避免依賴于特定平臺(tái)的系統(tǒng)調(diào)用。獲取當(dāng)前時(shí)間點(diǎn)并打印出來(lái)：

#include <iostream>
#include <chrono>

int main() {
    auto now = std::chrono::system_clock::now();
    std::time_t time = std::chrono::system_clock::to_time_t(now);

    std::cout << "Current time: " << std::ctime(&time) << std::endl;

    return 0;
}

時(shí)間格式化：std::chrono庫(kù)提供了一些用于格式化時(shí)間的函數(shù)和類。可以使用std::put_time函數(shù)將時(shí)間對(duì)象格式化為字符串，并指定所需的時(shí)間格式。它接受一個(gè)時(shí)間對(duì)象和格式化字符串作為參數(shù)，返回一個(gè)格式化后的字符串。示例代碼如下：

#include <iostream>
#include <chrono>
#include <iomanip>

int main() {
    auto now = std::chrono::system_clock::now();
    std::time_t t = std::chrono::system_clock::to_time_t(now);
    std::cout << "Current time: " << std::put_time(std::localtime(&t), "%c") << std::endl;
    return 0;
}

說(shuō)明：將當(dāng)前時(shí)間格式化為日期和時(shí)間的字符串，并以本地時(shí)間格式（“%c”）進(jìn)行輸出。

總結(jié)

C++的std::chrono時(shí)間庫(kù)提供了處理時(shí)間相關(guān)操作的功能。

核心概念：

時(shí)鐘（Clock）：表示時(shí)間的源頭，提供了時(shí)間的基準(zhǔn)和刻度。常見的時(shí)鐘有系統(tǒng)時(shí)鐘（system_clock）、穩(wěn)定時(shí)鐘（steady_clock）和高精度時(shí)鐘（high_resolution_clock）。

時(shí)間點(diǎn)（Time Point）：表示特定時(shí)鐘上的一個(gè)時(shí)間。時(shí)間點(diǎn)可使用時(shí)鐘的成員函數(shù)now()獲取，也可以通過(guò)時(shí)鐘的to_time_point()函數(shù)從時(shí)間表示轉(zhuǎn)換得到。

時(shí)間間隔（Duration）：表示一段時(shí)間的表示，可以是秒、毫秒、微秒、納秒等等。時(shí)間間隔的類型為duration，比如duration<int, std::ratio<1, 1000>>表示毫秒。

使用方法：

獲取當(dāng)前時(shí)間點(diǎn)：使用時(shí)鐘的now()成員函數(shù)可以獲取當(dāng)前時(shí)間點(diǎn)，返回一個(gè)時(shí)間點(diǎn)對(duì)象。

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

計(jì)算時(shí)間間隔：使用時(shí)間點(diǎn)對(duì)象相減可以計(jì)算時(shí)間間隔，返回一個(gè)時(shí)間間隔對(duì)象。

std::chrono::duration<double> diff = end - start;
double seconds = diff.count();

休眠指定時(shí)間：使用std::this_thread::sleep_for()函數(shù)可以使當(dāng)前線程休眠指定的時(shí)間間隔。

std::this_thread::sleep_for(std::chrono::seconds(1));

轉(zhuǎn)換時(shí)間表示：可以通過(guò)時(shí)鐘的成員函數(shù)to_time_t()將時(shí)間點(diǎn)對(duì)象轉(zhuǎn)換為time_t表示，或使用ctime()函數(shù)將time_t轉(zhuǎn)換為字符串表示。

std::time_t time = std::chrono::system_clock::to_time_t(now);
std::cout << "Current time: " << std::ctime(&time) << std::endl;

以上就是C++中std::chrono時(shí)間庫(kù)的全面解析的詳細(xì)內(nèi)容，更多關(guān)于C++ std::chrono時(shí)間庫(kù)的資料請(qǐng)關(guān)注腳本之家其它相關(guān)文章！

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