C++中時間相關函數用法詳解

作者：YuLinMuRong 2024-04-01 09:13:20

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

C++標準庫中的 <chrono> 頭文件提供了一套用于處理時間的工具，包括時鐘、時間點和持續時間等。下面是 <chrono> 庫的一些主要組件及其使用示例：

時鐘（Clocks）：時鐘是一種用于度量時間的設備，C++標準庫提供了幾種不同的時鐘類型，包括系統時鐘、高精度時鐘和穩定時鐘。示例：

#include <chrono>
#include <iostream>

int main() {
    // 獲取當前系統時鐘時間點
    auto now = std::chrono::system_clock::now();

    // 將時間點轉換為時間戳
    auto timestamp = std::chrono::system_clock::to_time_t(now);

    // 打印時間戳
    std::cout << "Timestamp: " << timestamp << std::endl;

    return 0;
}

時間點（Time points）：時間點是時鐘的特定實例化，代表特定時鐘上的一個瞬時點。示例：

#include <chrono>
#include <iostream>

int main() {
    // 使用系統時鐘獲取當前時間點
    auto now = std::chrono::system_clock::now();

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

    // 一些操作...

    // 使用 steady_clock 獲取結束時間點
    auto end = std::chrono::steady_clock::now();

    // 計算持續時間
    auto duration = end - start;

    // 打印持續時間
    std::cout << "Duration: " << std::chrono::duration_cast<std::chrono::milliseconds>(duration).count() << " milliseconds" << std::endl;

    return 0;
}

持續時間（Durations）：持續時間表示兩個時間點之間的時間段。示例：

#include <chrono>
#include <iostream>

int main() {
    // 創建一個持續時間為1秒的時間段
    auto duration = std::chrono::seconds(1);

    // 打印持續時間的秒數
    std::cout << "Duration in seconds: " << duration.count() << std::endl;

    return 0;
}

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

#include <chrono>
#include <iostream>

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

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

    return 0;
}

時間單位轉換（Time unit conversion）：可以使用std::chrono::duration_cast函數將持續時間從一個時間單位轉換為另一個時間單位。示例：

#include <chrono>
#include <iostream>

int main() {
    // 創建一個持續時間為1小時的時間段
    auto duration_hours = std::chrono::hours(1);

    // 將持續時間從小時轉換為分鐘
    auto duration_minutes = std::chrono::duration_cast<std::chrono::minutes>(duration_hours);

    // 打印轉換后的持續時間
    std::cout << "Duration in minutes: " << duration_minutes.count() << std::endl;

    return 0;
}

日期和時間格式化（Date and time formatting）：C++ 標準庫不提供直接的日期和時間格式化功能，但可以與其他庫（如strftime）結合使用來實現格式化。示例：

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

int main() {
    // 獲取當前系統時鐘時間點
    auto now = std::chrono::system_clock::to_time_t(std::chrono::system_clock::now());

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

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

    return 0;
}

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

#include <chrono>
#include <iostream>

int main() {
    // 查詢系統時鐘是否穩定
    std::cout << "System clock is steady: " << std::chrono::is_steady<std::chrono::system_clock>::value << std::endl;

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

    return 0;
}

時鐘轉換（Clock conversion）：可以使用std::chrono::time_point_cast函數將時間點從一個時鐘類型轉換為另一個時鐘類型。示例：

#include <chrono>
#include <iostream>

int main() {
    // 獲取系統時鐘的當前時間點
    auto sys_now = std::chrono::system_clock::now();

    // 將系統時鐘的時間點轉換為高精度時鐘的時間點
    auto high_res_now = std::chrono::time_point_cast<std::chrono::high_resolution_clock::duration>(sys_now);

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

    return 0;
}

自定義時鐘（Custom clocks）：可以根據需要自定義時鐘類型，并提供時鐘類型的必要特性和實現。示例：

#include <chrono>
#include <iostream>

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

int main() {
    // 獲取自定義時鐘的當前時間點
    auto my_clock_now = MyClock::now();

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

    return 0;
}

責任編輯：武曉燕來源： Linux兵工廠

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