Cxx11 stdchrono库详解

2023-11-02 20:50
文章标签 详解 cxx11 stdchrono

本文主要是介绍Cxx11 stdchrono库详解,希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!

 

所谓的详解只不过是参考www.cplusplus.com的说明整理了一下,因为没发现别人有详细讲解。

  chrono是一个time library, 源于boost,现在已经是C++标准。话说今年似乎又要出新标准了,好期待啊! 

  要使用chrono库,需要#include<chrono>,其所有实现均在std::chrono namespace下。注意标准库里面的每个命名空间代表了一个独立的概念。所以下文中的概念均以命名空间的名字表示! chrono是一个模版库,使用简单,功能强大,只需要理解三个概念:duration、time_point、clock

   

1.Durations

std::chrono::duration 表示一段时间,比如两个小时,12.88秒,半个时辰,一炷香的时间等等,只要能换算成秒即可。

1 template <class Rep, class Period = ratio<1> > class duration;

   

其中

Rep表示一种数值类型,用来表示Period的数量,比如int float double

Period是ratio类型,用来表示【用秒表示的时间单位】比如second milisecond

常用的duration<Rep,Period>已经定义好了,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

   

这里需要说明一下ratio这个类模版的原型:

1 template <intmax_t N, intmax_t D = 1> class ratio;

   

N代表分子,D代表分母,所以ratio表示一个分数值。

注意,我们自己可以定义Period,比如ratio<1, -2>表示单位时间是-0.5秒。

   

由于各种duration表示不同,chrono库提供了duration_cast类型转换函数。

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时间:

   

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还有一个成员函数count()返回Rep类型的Period数量,看代码:

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 表示一个具体时间,如上个世纪80年代、你的生日、今天下午、火车出发时间等,只要它能用计算机时钟表示。鉴于我们使用时间的情景不同,这个time point具体到什么程度,由选用的单位决定。一个time point必须有一个clock计时。参见clock的说明。

   

1 template <class Clock, class Duration = typename Clock::duration> class time_point;

   

   

下面是构造使用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有一个函数time_from_eproch()用来获得197011日到time_point时间经过的duration

举个例子,如果timepoint以天为单位,函数返回的duration就以天为单位。

   

由于各种time_point表示方式不同,chrono也提供了相应的转换函数 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);

   

比如计算

/

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 它表示当前的系统时钟,系统中运行的所有进程使用now()得到的时间是一致的。

每一个clock类中都有确定的time_point, duration, Rep, Period类型。

操作有:

now() 当前时间time_point

to_time_t() time_point转换成time_t

from_time_t() time_t转换成time_point

典型的应用是计算时间日期:

 

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 为了表示稳定的时间间隔,后一次调用now()得到的时间总是比前一次的值大(这句话的意思其实是,如果中途修改了系统时间,也不影响now()的结果),每次tick都保证过了稳定的时间间隔。

操作有:

now() 获取当前时钟

典型的应用是给算法计时:

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

   

最后一个时钟,std::chrono::high_resolution_clock 顾名思义,这是系统可用的最高精度的时钟。实际上high_resolution_clock只不过是system_clock或者steady_clocktypedef

操作有:

now() 获取当前时钟。

chrono库还有几个小特性,但是像这种工具库,本着够用则已的态度,就不求全责备了。

(全文完)

转载于:https://www.cnblogs.com/skiing886/p/7659791.html

这篇关于Cxx11 stdchrono库详解的文章就介绍到这儿,希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助!



http://www.chinasem.cn/article/333233

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