C++11的chrono庫，實現毫秒微秒級定時

C++11有了chrono庫，可以很容易的實現定時功能。

chrono：

　　chrono庫主要包含了三種類型：時間間隔Duration、時鍾Clocks和時間點Time point。

Duration：

　　duration表示一段時間間隔，用來記錄時間長度，可以表示幾秒鍾、幾分鍾或者幾個小時的時間間隔，duration的原型是：

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

　　第一個模板參數Rep是一個數值類型，表示時鍾個數；第二個模板參數是一個默認模板參數std::ratio，它的原型是：

              template<std::intmax_t Num, std::intmax_t Denom = 1> class ratio;

　　它表示每個時鍾周期的秒數，其中第一個模板參數Num代表分子，Denom代表分母，分母默認為1，ratio代表的是一個分子除以分母的分數值，比如ratio<2>代表一個時鍾周期是兩秒，ratio<60>代表了一分鍾，ratio<60*60>代表一個小時，ratio<60*60*24>代表一天。而ratio<1, 1000>代表的則是1/1000秒即一毫秒，ratio<1, 1000000>代表一微秒，ratio<1, 1000000000>代表一納秒。標准庫為了方便使用，就定義了一些常用的時間間隔，如時、分、秒、毫秒、微秒和納秒，在chrono命名空間下，它們的定義如下：

typedef duration <Rep, ratio<3600,1>> hours; 2 typedef duration <Rep, ratio<60,1>> minutes; 3 typedef duration <Rep, ratio<1,1>> seconds; 4 typedef duration <Rep, ratio<1,1000>> milliseconds; 5 typedef duration <Rep, ratio<1,1000000>> microseconds; 6 typedef duration <Rep, ratio<1,1000000000>> nanoseconds;

　　通過定義這些常用的時間間隔類型，我們能方便的使用它們，比如線程的休眠：

std::this_thread::sleep_for(std::chrono::seconds(3)); //休眠三秒
std::this_thread::sleep_for(std::chrono:: milliseconds (100)); //休眠100毫秒

Time point：

　　time_point表示一個時間點，用來獲取1970.1.1以來的秒數和當前的時間, 可以做一些時間的比較和算術運算，可以和ctime庫結合起來顯示時間。time_point必須要clock來計時，time_point有一個函數time_from_eproch()用來獲得1970年1月1日到time_point時間經過的duration。下面的例子計算當前時間距離1970年1月一日有多少天：

<span style="font-size:14px;color:#333333;">#include <iostream>
#include <ratio>
#include <chrono>
int main ()  5 {  6   using namespace std::chrono;  7   typedef duration<int,std::ratio<60*60*24>> days_type;  8   time_point<system_clock,days_type> today = time_point_cast<days_type>(system_clock::now());  9   std::cout << today.time_since_epoch().count() << " days since epoch" << std::endl; 10   return 0; 11 }</span>

Clocks：

　　表示當前的 系統時鍾，內部有time_point, duration, Rep, Period等信息，它主要用來獲取當前時間，以及實現time_t和time_point的相互轉換。Clocks包含三種時鍾： 

　　system_clock：從系統獲取的時鍾；

　　steady_clock：不能被修改的時鍾；

　　high_resolution_clock：高精度時鍾，實際上是system_clock或者steady_clock的別名。

　　可以通過now()來獲取當前時間點：

#include <iostream>
#include <chrono>
int main() 4 { 5 std::chrono::steady_clock::time_point t1 = std::chrono::system_clock::now(); 6 std::cout << "Hello World\n"; 7 std::chrono::steady_clock::time_point t2 = std::chrono:: system_clock::now(); 8 std::cout << (t2-t1).count()<<” tick count”<<endl; 9 }

　　 通過時鍾獲取兩個時間點之相差多少個時鍾周期，我們可以通過duration_cast將其轉換為其它時鍾周期的duration：

cout << std::chrono::duration_cast<std::chrono::microseconds>( t2-t1 ).count() <<” microseconds”<< endl;

     system_clock的to_time_t方法可以將一個time_point轉換為ctime，而from_time_t方法則是相反的，它將ctime轉換為time_point：

std::time_t now_c = std::chrono::system_clock::to_time_t(time_point);

    可以利用high_resolution_clock來實現一個類似於boost.timer的定時器，這樣的timer在測試性能時會經常用到，經常用它來測試函數耗時，可實現毫秒微秒級定時，它的基本用法是這樣的：

#include<chrono>
usingnamespace std;
usingnamespace std::chrono;
classTimer
{
public:
    Timer() : m_begin(high_resolution_clock::now()) {}
    void reset() { m_begin = high_resolution_clock::now(); }
    //默認輸出毫秒
    int64_t elapsed() const
    {
        return duration_cast<chrono::milliseconds>(high_resolution_clock::now() - m_begin).count();
    }
    //微秒
    int64_t elapsed_micro() const
    {
        return duration_cast<chrono::microseconds>(high_resolution_clock::now() - m_begin).count();
    } 
    //納秒
    int64_t elapsed_nano() const
    {
        return duration_cast<chrono::nanoseconds>(high_resolution_clock::now() - m_begin).count();
    }
    //秒
    int64_t elapsed_seconds() const
    {
        return duration_cast<chrono::seconds>(high_resolution_clock::now() - m_begin).count();
    }
    //分
    int64_t elapsed_minutes() const
    {
        return duration_cast<chrono::minutes>(high_resolution_clock::now() - m_begin).count();
    }
    //時
    int64_t elapsed_hours() const
    {
        return duration_cast<chrono::hours>(high_resolution_clock::now() - m_begin).count();
    }
private:
    time_point<high_resolution_clock> m_begin;
};

　　測試代碼：

void fun()  2 {  3     cout<<”hello word”<<endl;  4 }  5 int main()  6 {  7     timer t; //開始計時
 fun()  9     cout<<t.elapsed()<<endl; //打印fun函數耗時多少毫秒
    cout<<t.elapsed_micro ()<<endl; //打印微秒
    cout<<t.elapsed_nano ()<<endl; //打印納秒
    cout<<t.elapsed_seconds()<<endl; //打印秒
    cout<<t.elapsed_minutes()<<endl; //打印分鍾
    cout<<t.elapsed_hours()<<endl; //打印小時
}