C++日期與時間 chrono庫介紹及使用教程
更新時間：2023年12月14日 10:30:35 作者：橙皮^-^
chrono庫是C++11中的一個標準庫,它提供了一系列與時間相關的類和函數,用于表示和處理時間間隔,時鐘和時間點,C++20新增Calendar,這篇文章主要介紹了C++日期與時間 chrono庫介紹及使用,需要的朋友可以參考下
一、unix timestamp：時間戳
定義
時間戳是計算中廣泛使用的日期和時間表示形式。它通過自1970年1月1（Unix 紀元）00：00：00 UTC以來經過的秒數(秒是毫秒、微妙、納秒的總稱)來測量時間，沒有因閏秒而進行調整。
二、chrono庫的主要組成
chrono庫是C++11中的一個標準庫，它提供了一系列與時間相關的類和函數，用于表示和處理時間間隔，時鐘和時間點，C++20新增Calendar。
chrono庫主要包含了以下四種類型：
2.1 Duration
- Duration(時間間隔)：表示一段時間的長度，由一個數值(以下_Rep數值類型）和一個單位（ratio）組成，可以用于表示網絡時延、程序執(zhí)行耗時等
//define in std::chrono namspace
/// `chrono::duration` represents a distance between two points in time
template<typename _Rep, typename _Period = ratio<1>>
class duration;
//庫中預先定義了常用的時間長度- count --成員函數 返回周期的統(tǒng)計數值
- std::chrono::duration_cast 類型轉換方法
- 例子
std::chrono::seconds d1(100); std::chrono::seconds d2(50); //d1: 100 d2: 50 std::cout << "d1: " << d1.count() << " d2: " << d2.count() << std::endl; std::chrono::seconds d3 = d1 - d2; //同單位基本計算 std::cout << "d3: " << d3.count() << std::endl; //d3: 50 //std::chrono::duration_cast 使用 std::chrono::milliseconds m = std::chrono::duration_cast<std::chrono::milliseconds>(d1); //100s == 100000ms std::cout << "100s == " << m.count() << "ms" << std::endl; //其他用法，當前線程休眠 1s sleep_for 需要加 #include<thread> std::this_thread::sleep_for(std::chrono::seconds(1));
2.2 Clock
- 時鐘（clock）：表示一個可以測量時間的設備，提供了當前時間點（now）和時間點之間的差值（time_since_epoch）等方法。chrono庫提供了三種時鐘，分別是：
- 系統(tǒng)時鐘（system_clock）：表示當前系統(tǒng)范圍的實時日歷時鐘，通常與系統(tǒng)的鐘同步。它可以用于表示日期和時間，以及與其他系統(tǒng)交互。
- 穩(wěn)定時鐘（steady_clock）：表示一個單調遞增的時鐘，不受系統(tǒng)時間的調整或修改影響。它可以用于測量時間間隔，以及實現(xiàn)定時器和延時等功能。
- 高分辨率時鐘（high_resolution_clock）：表示一個具有最高精度的時鐘，通常是系統(tǒng)時鐘或穩(wěn)定時鐘的別名（using high_resolution_clock = system_clock;）。它可以用于測量極短的時間間隔，以及實現(xiàn)性能分析等功能。
- now --成員函數，放回當前時鐘的時間點
2.3 TimePoint
- 時間點（time_point）：表示一個特定時刻，由一個時鐘和一個時間間隔組成。例如，
std::chrono::system_clock::now()表示系統(tǒng)時鐘的當前時間點，std::chrono::steady_clock::now()表示穩(wěn)定時鐘的當前時間點，等等。chrono庫還提供了一些常用的時間點別名，如std::chrono::system_clock::time_point，std::chrono::steady_clock::time_point，std::chrono::high_resolution_clock::time_point等。 - time_since_epoch 返回到epoch的時間間隔Duration
2.4 Calendar（c++20)
- 日期類，用來對日期時間進行比較。
using namespace std::chrono_literals;
//使用字面量 ""y ""d(C++20)
auto ymd1 = 2023y / std::chrono::November / 10d; // 2023-11-10
auto ymd2 = 2023y / std::chrono::September / 10d; // 2023-9-10
if(ymd1 > ymd2) {
// ymd1 > ymd2
std::cout << "ymd1 > ymd2" << std::endl;
}三、常見用法
3.1 獲取當前系統(tǒng)時間戳
//獲取系統(tǒng)時間戳,實例化系統(tǒng)時鐘 std::chrono::system_clock clock; std::chrono::system_clock::time_point now = clock.now(); std::chrono::_V2::system_clock::duration d = now.time_since_epoch(); //納秒單位時間戳 std::cout << "timestamp: " << d.count() << std::endl; //轉化為秒單位 std::chrono::seconds t = std::chrono::duration_cast<std::chrono::seconds>(d); std::cout << "sec: " << t.count() << std::endl; //簡化寫法 // std::chrono::system_clock clock; // auto t = std::chrono::duration_cast<std::chrono::seconds>( // clock.now().time_since_epoch()).count(); // std::cout << "sec: " << t << std::endl;
3.2 計算時間間隔
const auto start = std::chrono::high_resolution_clock::now();
//do something
std::this_thread::sleep_for(std::chrono::seconds(1));
const auto end = std::chrono::high_resolution_clock::now();
auto duration = start - end;
//1000118000ns 1000ms 1s
std::cout << duration.count() << "ns " <<
std::chrono::duration_cast<std::chrono::milliseconds>(duration).count()<< "ms " <<
std::chrono::duration_cast<std::chrono::seconds>(duration).count() << "s " <<
std::endl;3.3 格式化輸出
auto now = std::chrono::system_clock::now(); std::time_t now_c = std::chrono::system_clock::to_time_t(now); //cur time Thu Nov 9 23:42:38 2023 std::cout << "cur time " << std::ctime(&now_c) << std::endl; //或者轉化為當地時間 //自定義格式輸出 tm * t = std::localtime(&now_c); char buffer[80]; std::strftime(buffer, 80, "%Y-%m-%d %H:%M:%S", t); //cur time: 2023-11-09 23:42:38 std::cout << "cur time: " << buffer << std::endl;
3.4 字面量使用
//使用字面量 c++20 ""y ""d c++11 支持 ""h ""min ""s ""ms ""us using namespace std::chrono_literals;//在此空間定義字面量 auto s = 60s; // 相當于std::chrno::seconds(60) std::cout << "sec: " << s.count() << std::endl; auto min = 1min; // 相當于std::chrono::minutes(1): std::cout << "min: " << min.count() << std::endl;
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