C++11提供時間管理類，包括三種類型：時間間隔duration，時鍾clocks，時間點time point。
1、記錄時常的duration
1.1 原型
duration表示一段時間間隔，用來記錄時間長度，可以表示時分秒等單位。其原型如下：
template<class Rep, class Period = std::ratio<1, 1>> class duration;
Rep表示一個數值類型，表示時鍾數的類型，第二個參數表示始終周期。
std::ratio原型如下：
template<std::intmax_t Num, std::intmax_t Denom = 1> class ratio;
std::ratio表示時鍾周期的秒數，Num表示分子，Denom表示分母，分母默認為1，分數值表示秒數。
ratio<2> //2秒 ratio<60> //一分鍾 ratio<60*60> //一小時 ratio<60*60*24> //一天 ratio<1, 1000> //一毫秒 ratio<1, 1000000> //一微秒 ratio<1, 1000000000> //一納秒
標准庫還定義了一些常用的時間間隔：
typedef duration<Rep, ratio<3600, 1>> hours; typedef duration<Rep, ratio<60, 1>> minutes; typedef duration<Rep, ratio<1, 1>> seconds; typedef duration<Rep, ratio<1, 1000>> milliseconds; typedef duration<Rep, ratio<1, 1000000>> microseconds; typedef duration<Rep, ratio<1, 1000000000>> nanoseconds;
可以通過常用類型來使用到我們代碼中，如線程休眠：
std::this_thread::sleep_for(std::chrono::seconds(3)); //休眠3秒 std::this_thread::sleep_for(std::chrono::milliseconds(100)); //休眠100毫秒
1.2 運算
1.2.1 統計
chrono提供獲取時間間隔的時鍾周期的方法count()。
#include <iostream> #include <chrono> using namespace std; int main() { //3毫秒 std::chrono::milliseconds ms{3}; std::cout << "3 ms duration has " << ms.count() << " ticks." << std::endl; //通過3毫秒初始化6000微秒 std::chrono::microseconds us = 2*ms; std::cout << "6000 us duration has " << us.count() << " ticks." << std::endl; //自定義一個時鍾周期 std::chrono::duration<double, std::ratio<1, 30>> hz30{3.5}; std::cout << "3.5 hz duration has " << hz30.count() << " ticks." << std::endl; return 0; } //執行結果 3 ms duration has 3 ticks. 6000 us duration has 6000 ticks. 3.5 hz duration has 3.5 ticks.
1.2.2 間隔運算
時間間隔可以做運算，計算兩段時間的差值。
std::chrono::minutes t1{10}; //10分鍾
std::chrono::seconds t2{60}; //60秒
std::chrono::seconds t3 = t1 - t2;
std::cout << t3.count() << " seconds." << std::endl;
//輸出
540 seconds.
duration也有一套自己的運算規則，當兩個duration始終周期不同的時候，會統一成一種時鍾，然后再做運算。其規則如下：
對於ratio<x1, y1> r1,ratio<x2, y2> r2;如果x1、x2最大公約數為x，y1、y2最大公約數為y，那么統一之后的ratio為ratio<x,y>。
#include <iostream> #include <chrono> #include <typeinfo> using namespace std; int main() { std::chrono::duration<double, std::ratio<9, 7>> d1{3}; std::chrono::duration<double, std::ratio<6, 5>> d2{1}; auto d3 = d1 - d2; std::cout << "typeid:" << typeid(d3).name() << std::endl; std::cout << d3.count() << std::endl; return 0; } //執行結果 typeid:std::chrono::duration<double, std::ratio<3, 35>> 31
根據規則，7/9和6/5，分子最大公約數為3，分母最小公倍數為35，所以統一之后的duration為std::chrono::duration<double, std::ratio<3, 35>>,所以始終周期為((7/9)/(3/35)*3) - ((6/5)/(3/35)*1) = 31。
1.2.3 轉換
可以通過duration_cast<>()來將當前的時鍾周期轉換為其它的時鍾周期。
//將秒轉換為分鍾數 std::chrono::seconds ts{600}; std::cout << std::chrono::duration_cast<std::chrono::minutes>(ts).count() << " minutes." << std::endl; //執行結果 10 minutes.
2、時間點的表示
time_point表示一個時間點，用來獲取從它的clock的紀元開始所經過的duration（比如從1970.1.1開始計算）和當前的時間。time_point可以和ctime結合起來顯示時間，必須用clock來計時。time_point有一個函數time_from_eproch()用來獲得紀元到time_point時間經過的duration。
#include <iostream> #include <chrono> using namespace std; using namespace std::chrono; int main() { typedef duration<int, ratio<60*60*24>> days_type; time_point<system_clock, days_type> today = time_point_cast<days_type>(system_clock::now()); cout << today.time_since_epoch().count() << endl; return 0; } //執行結果 17460
time_point還支持一些算術運算，比如兩個time_point的差值時鍾周期數，還可以和duration相加減，但是必須是相同的clock。
#include <iostream> #include <chrono> #include <ctime> #include <iomanip> using namespace std; using namespace std::chrono; int main() { typedef duration<int, ratio<60*60*24>> days_type; system_clock::time_point now = system_clock::now(); time_t last = system_clock::to_time_t(now - hours(24)); time_t next = system_clock::to_time_t(now - hours(24)); cout << "last day: " << put_time(localtime(&last), "%c") << endl; cout << "next day: " << put_time(localtime(&next), "%c") << endl; return 0; } //執行結果 last day: 10/20/17 23:05:50 next day: 10/20/17 23:05:50
3、獲取系統時鍾的clocks
- clocks表示當前的系統時鍾，內部有time_point、duration、Rep、Period等信息，主要用來獲取當前時間，以及事項time_t和time_point的相互轉換。clocks包括如下三種時鍾：
- system_clock:表示真實世界的掛鍾時間，具體時間依賴於系統。
- steady_clock：不能被“調整”的時鍾，並不一定代表真實世界的掛鍾時間，保證先后調用now()的得到的時間值是不會遞減的。
- high_resolution_clock：高精度時鍾，實際上system_clock或者steady_clock的別名，可以通過nowlai 獲取當前的時間點。
#include <iostream> #include <chrono> using namespace std; using namespace std::chrono; int main() { system_clock::time_point t1 = system_clock::now(); cout << "hello world." << endl; system_clock::time_point t2 = system_clock::now(); cout << (t2-t1).count() << " tick count."<< endl; return 0; } //執行結果： hello world. 10001 tick count.
通過時鍾獲取的兩個時間點之間差多少個時鍾周期，可以通過duration_cast來將其轉換為其他時鍾周期的duration:
cout << duration_cast<microseconds> (t2-t1).count() << " microseconds."<< endl; //輸出結果： hello world. 1000 microseconds.
system_clock的to_time_t可以將一個time_point轉換為ctime,而from_time_t方法則可以將ctime轉換為time_point。
std::time_t now_c = std::chrono::system_clock::to_time_t(time_point);
steady_clock可以獲取穩定可靠的時間間隔，后一次調用now的值和前一次的差值不會因為修改了系統時間而改變，從而保證了穩定的時間間隔。
system_clock和std::put_time配合起來使用可以格式化日期的輸出。
#include <ctime> #include <iomanip> #include <iostream> #include <chrono> using namespace std; using namespace std::chrono; int main() { auto t = system_clock::to_time_t(system_clock::now()); cout << put_time(localtime(&t), "%Y-%m-%d %X") << endl; cout << put_time(localtime(&t), "%Y-%m-%d %H.%M.%S") << endl; return 0; } //執行結果： 2017-10-29 21:19:30 2017-10-29 21.19.30
4、計時器timer
可以利用high_resolution_clock來實現一個類似於boost.timer的計時器，這樣的timer在測試性能的時候經常用到。在程序日常開發的時候可以作為測試函數耗時。
void func() { //dosomething... } int main() { Timer t; //開始計時 func(); cout << t.elapsed() << endl; //打印func函數耗時 }
C++中可以通過chrono庫來事項一個計時器，從而移除對其他三方庫的依賴。
#include <ctime> #include <iomanip> #include <iostream> #include <chrono> using namespace std; using namespace std::chrono; class CTimer { public: CTimer() : m_begin(high_resolution_clock::now()) {} //重置 void mvReset() { m_begin = high_resolution_clock::now(); } //默認輸出毫秒 template<typename Duration = milliseconds> int64_t elapsed() const { return duration_cast<Duration>(high_resolution_clock::now() - m_begin).count(); } //微秒 int64_t elapsed_micro() const { return elapsed<microseconds>(); } //納秒 int64_t elapsed_nano() const { return elapsed<nanoseconds>(); } //秒 int64_t elapsed_sconds() const { return elapsed<seconds>(); } //分 int64_t elapsed_minutes() const { return elapsed<minutes>(); } //時 int64_t elapsed_hours() const { return elapsed<hours>(); } private: time_point<high_resolution_clock> m_begin; }; //test func void func() { cout << "hello world." << endl; } int main() { CTimer t; func(); cout << t.elapsed() << endl; //打印func函數耗時毫秒 cout << t.elapsed_micro() << endl; //打印func函數耗時微秒 cout << t.elapsed_nano() << endl; //打印func函數耗時納秒 cout << t.elapsed_sconds() << endl; //打印func函數耗時秒 cout << t.elapsed_minutes() << endl; //打印func函數耗時分 cout << t.elapsed_hours() << endl; //打印func函數耗時小時 return 0; } //執行結果 hello world. 1 1000 1000000 0 0 0