C++11 std::chrono时间库及应用(打印程序耗时等)

(1)chrono命名空间定义好的时间单位:

   typedef duration > hours;
   typedef duration > minutes;
   typedef duration > seconds;
   typedef duration > milliseconds;
   typedef duration > microseconds;
   typedef duration > nanoseconds;

使用举例: 

chrono::minutes mintu{2};//2分钟
chrono::seconds sec{3};//3秒钟
chrono::milliseconds mills{500};//500毫秒
auto dul = sec - mills;//两者差值,单位默认转到更小的 2500ms
dul.count(); //值为2500
std::this_thread::sleep_for(std::chrono::milliseconds(100)); //当前线程休眠100毫秒

//chrono::duration_cast<>() 时间单位转换
chrono::duration_cast(mintu).count(); //2分钟换算为120秒 

(2) 获取当前时间(time_point 表示一个时间点

获取当前时间

chrono::system_clock::time_point now = chrono::system_clock::now();//当前时间time_point格式
std::time_t oldTime = time(nullptr);//c函数获取当前时间
cout << "oldTime = " << oldTime << endl;
chrono::system_clock::time_point timePoint = chrono::system_clock::now();//stl库获取当前时间
std::time_t newTime = chrono::system_clock::to_time_t(timePoint);//转换为旧式接口,单位:秒
cout<<"newTime = " << newTime <
格式化打印当前时间

/*  chrono::system_clock::time_point与std::time_t类型可相互函数
 *  chrono::system_clock::to_time_t()   
 *  chrono::system_clock::from_time_t()     
 */
std::time_t nowTime = chrono::system_clock::to_time_t(now);//转换为 std::time_t 格式 
std::put_time(std::localtime(&nowTime), "%Y-%m-%d %X"); // 2019-06-18 14:25:56

// !std::localtime非线程安全,使用localtime_r函数代替
struct tm cutTm = {0};
std::put_time(localtime_r(&nowTime, &cutTm), "%Y-%m-%d %X");// 2019-06-18 14:25:56

(3)打印程序耗时

/*1、打印耗时,取变量构造函数与析构函数的时间差,单位ms*/
class SpendTime
{
public:
    SpendTime():_curTimePoint(std::chrono::steady_clock::now())
    {
    }
    
    ~SpendTime()
   {
        auto curTime = std::chrono::steady_clock::now();
        auto duration = std::chrono::duration_cast(curTime - 
                        _curTimePoint);
        cout<<"SpendTime = "<<  duration.count() <<"ms"<
#include 
#include 

/*2、测量时间流逝
 *精度依赖于操作系统或编译器,具体依赖于std::clock()的返回值精度及CLOCKS_PER_SEC值的定义
 */

class Timer
{
public:
    Timer() : _startTime(std::clock())
    {
    }
    void Restart()
    {
        _startTime = std::clock();
    }
    /* 构造函数至今的耗时,单位s */
    double Elapsed() const
    {
        return double(std::clock() - _startTime) / CLOCKS_PER_SEC;
    }
    /* 最小度量,以秒为单位 */
    double ElapsedMin() const
    {
        return double(1) / double(CLOCKS_PER_SEC);
    }
    /* 最大度量,以秒为单位 */
    double ElapsedMax() const
    {
        return (double(std::numeric_limits::max()) - double(_startTime) / double(CLOCKS_PER_SEC));
    }

private:
    std::clock_t _startTime;//毫秒级精度
};

 (4)判断时间戳是否为当天

#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
/*
 * 判断是否是当天,时区问题内部已考虑
 * @param    timeStamp        当前时间戳(单位s)
 * @return   0                今天
 *           >0               过去几天
 *           <0               将来几天
 */
int checkTimestamp(const std::time_t timeStamp)
{
    static std::time_t sLastTimestamp = 0;
    if (sLastTimestamp == 0) {
        static std::once_flag oc;
        std::call_once(oc, [&]()
        {
            tzset();//刷新时区
            sLastTimestamp = std::chrono::system_clock::to_time_t(std::chrono::system_clock::now());
        });
    }
    const int lastDay = (sLastTimestamp - timezone)/86400;//转换到当前时区,自1970年来的天数
    const int curDay = (timeStamp - timezone)/86400;
    sLastTimestamp = std::chrono::system_clock::to_time_t(std::chrono::system_clock::now());
    
    return (curDay - lastDay);
}

 【5】C++11 中的日期和时间库简述

c++11提供了日期时间相关的库chrono,通过chrono相关的库我们可以很方便的处理日期和时间。
chrono库主要包含了三种类型:时间间隔Duration、时钟Clocks和时间点Time point。

 <5.1>Duration

duration表示一段时间间隔,用来记录时间长度,可以表示几秒钟、几分钟或者几个小时的时间间隔,duration的原型是:
template> class duration;
  第一个模板参数Rep是一个数值类型,表示时钟个数;第二个模板参数是一个默认模板参数std::ratio,
它的原型是:
template class ratio;

       ratio表示每个时钟周期的秒数,其中第一个模板参数Num代表分子,Denom代表分母,分母默认为1,ratio代表的是一个分子除以分母的分数值,比如ratio<2>代表一个时钟周期是两秒,ratio<60>代表了一分钟,ratio<60*60>代表一个小时,ratio<60*60*24>代表一天。而ratio<1, 1000>代表的则是1/1000秒即一毫秒,ratio<1, 1000000>代表一微秒,ratio<1, 1000000000>代表一纳秒。标准库为了方便使用,就定义了一些常用的时间间隔,如时、分、秒、毫秒、微秒和纳秒,在chrono命名空间下,它们的定义如下:

typedef duration > hours;
typedef duration > minutes;
typedef duration > seconds;
typedef duration > milliseconds;
typedef duration > microseconds;
typedef duration > nanoseconds;

通过定义这些常用的时间间隔类型,我们能方便的使用它们,比如线程的休眠:
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

 chrono还提供了获取时间间隔的时钟周期个数的方法count() :

chrono还提供了获取时间间隔的时钟周期个数的方法count(),它的基本用法:
#include 
#include 
int main()
{
    std::chrono::milliseconds ms{3}; // 3 毫秒
    // 6000 microseconds constructed from 3 milliseconds
    std::chrono::microseconds us = 2*ms; //6000微秒
    // 30Hz clock using fractional ticks
    std::chrono::duration> hz30(3.5);
    std::cout <<  "3 ms duration has " << ms.count() << " ticks\n"<<  "6000 us duration has " << us.count() << " ticks\n"
}

输出:
3 ms duration has 3 ticks
6000 us duration has 6000 ticks

 时间间隔之间可以做运算,比如下面的例子中计算两端时间间隔的差值: 

std::chrono::minutes t1( 10 );
std::chrono::seconds t2( 60 );
std::chrono::seconds t3 = t1 - t2;
std::cout << t3.count() << " second" << std::endl;

       其中,t1 是代表 10 分钟、t2 是代表 60 秒,t3 则是 t1 減去 t2,也就是 600 - 60 = 540 秒。通过t1-t2的count输出差值为540个时钟周期即540秒(因为每个时钟周期为一秒)。我们还可以通过duration_cast<>()来将当前的时钟周期转换为其它的时钟周期,比如我可以把秒的时钟周期转换为分钟的时钟周期,然后通过count来获取转换后的分钟时间间隔

cout << chrono::duration_cast( t3 ).count() <<” minutes”<< endl;
将会输出:
9 minutes

<5.2>Time point

  time_point表示一个时间点,用来获取1970.1.1以来的秒数和当前的时间, 可以做一些时间的比较和算术运算,可以和ctime库结合起来显示时间。time_point必须要clock来计时,time_point有一个函数time_since_epoch()用来获得1970年1月1日到time_point时间经过的duration。下面的例子计算当前时间距离1970年1月一日有多少天:

#include 
#include 
#include 

int main ()
{
  using namespace std::chrono;
  typedef duration> days_type;
  time_point today = time_point_cast(system_clock::now());
  std::cout << today.time_since_epoch().count() << " days since epoch" << std::endl;
  return 0;
}

     time_point还支持一些算术元算,比如两个time_point的差值时钟周期数,还可以和duration相加减。下面的例子输出前一天和后一天的日期:

#include 
#include // std::put_time所在头文件
#include 
#include 

int main()
{
    using namespace std::chrono;
    system_clock::time_point now = system_clock::now();
    std::time_t last = system_clock::to_time_t(now - std::chrono::hours(24));
    std::time_t next= system_clock::to_time_t(now + std::chrono::hours(24));
    std::cout << "One day ago, the time was "<< std::put_time(std::localtime(&last), "%F %T") << '\n';
    std::cout << "Next day, the time was "<< std::put_time(std::localtime(&next), "%F %T") << '\n';
}

输出:
One day ago, the time was 2014-3-2622:38:27
Next day, the time was 2014-3-2822:38:27

<5.3>Clocks
  Clocks表示当前的系统时钟,内部有time_point, duration, Rep, Period等信息,它主要用来获取当前时间,以及实现time_t和time_point的相互转换。Clocks包含三种时钟:
system_clock:从系统获取的时钟;
steady_clock:不能被修改的时钟;(
steady_clock可以获取稳定可靠的时间间隔,后一次调用now()的值和前一次的差值是不因为修改了系统时间而改变,它保证了稳定的时间间隔。它的用法和system用法一样。)
high_resolution_clock:高精度时钟,实际上是system_clock或者steady_clock的别名。

示例代码:可以通过now()来获取当前时间点:
#include 
#include 
int main()
{
    std::chrono::steady_clock::time_point t1 = std::chrono::system_clock::now();
    std::cout << "Hello World\n";
    std::chrono::steady_clock::time_point t2 = std::chrono:: system_clock::now();
    std::cout << (t2-t1).count()<<” tick count”<( t2-t1 ).count() <<” microseconds”<< endl;
输出:
20 microseconds
system_clock的to_time_t方法可以将一个time_point转换为ctime:
std::time_t now_c = std::chrono::system_clock::to_time_t(time_point);
而from_time_t方法则是相反的,它将ctime转换为time_point。

<5.4>timer  :程序耗时定时器

       可以利用high_resolution_clock来实现一个类似于boost.timer的定时器,这样的timer在测试性能时会经常用到,经常用它来测试函数耗时,它的基本用法是这样的:

void fun()
{
    cout<<”hello word”<

       c++11中增加了chrono库,现在用来实现一个定时器是很简单的事情,还可以移除对boost的依赖。它的实现比较简单,下面是具体实现:

#include
usingnamespace std;
usingnamespace std::chrono;
class Timer
{
public:
    Timer() : m_begin(high_resolution_clock::now()) {}
    void reset() { m_begin = high_resolution_clock::now(); }
//默认输出秒
  double elapsed() const
  {
    return duration_cast>(high_resolution_clock::now() - m_begin).count();
  }
//默认输出毫秒
    //int64_t elapsed() const
    //{
        //return duration_cast(high_resolution_clock::now() - m_begin).count();
    //}

    //微秒
    int64_t elapsed_micro() const
    {
        return duration_cast(high_resolution_clock::now() - m_begin).count();
    }
private:
    time_point m_begin;
};
测试代码:
void fun(){ cout<<”hello word”<

 

 

 

 

 

 

 

 

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