c++11 chrono全面解析(最高可达纳秒级别的精度)

C++11 Chrono全面解析

C++11出现了一组新的时间库——Chrono，可以方便进行时间戳计算和时间间隔计算，最高精度可达纳秒级别，比操作系统的时间函数更准确。

Chrono的基本元素

• duration：表示一段时间的长度，由数值和时间单位组成，例如 std::chrono::duration<int, std::ratio<1, 1000>> 表示一段时间长度为整数毫秒，std::chrono::duration<double, std::ratio<1, 10>> 表示一段时间长度为小数秒。
• time_point：表示某个时刻，由一个 duration 和一个特定时间点组成。例如，时钟原点（epoch）固定在1970年1月1日格林威治时间00:00:00。

系统时钟

• system_clock：时间点类型，表示操作系统时间，不一定是稳定的时间点，例如可能受到夏令时等因素的影响。
• steady_clock：时间点类型，表示系统内部稳定的时间点，通常用于衡量代码片段执行的时间。
• high_resolution_clock：时间点类型，提供高精度计时，但其对应的时间点可能不稳定。

示例

下面展示几个示例，说明如何使用Chrono进行时间计算和定时操作。

计算程序执行时间

#include <iostream>
#include <chrono>

int main()
{
    auto start = std::chrono::high_resolution_clock::now();
    // do some operations
    auto end = std::chrono::high_resolution_clock::now();
    std::chrono::duration<double, std::nano> elapsed = end - start;
    std::cout << "Elapsed time: " << elapsed.count() << " nanoseconds." << std::endl;
    return 0;
}

上面的程序通过 high_resolution_clock 来获取程序执行开始和结束时的时间点，然后计算时间间隔，最后输出计算结果。

定时器

#include <iostream>
#include <chrono>
#include <thread>

void foo()
{
    std::cout << "Hello, World!" << std::endl;
    std::this_thread::sleep_for(std::chrono::seconds(1));
}

int main()
{
    std::chrono::seconds interval(1);
    auto start = std::chrono::system_clock::now();
    while (true)
    {
        auto end = std::chrono::system_clock::now();
        std::chrono::duration<double> elapsed_seconds = end - start;
        if (elapsed_seconds >= interval)
        {
            foo();
            start = end;
        }
    }
    return 0;
}

上面的程序演示了如何使用Chrono实现一个1秒钟循环一次的定时器，每次执行一次 foo 函数，等待1秒钟再继续执行。其中，循环中使用 system_clock 来获取当前时间。