chrono库的使用
数据类型
duration
1.类的声明及实例：
template <class Rep, class Period = ratio<1> >
class duration;duration类是一个模板类，使用一个计数器和比例来表示一个时间跨度.其中模板参数Rep一般是算术类型或者可以用作计数的类型；Period是ratio类型，表示以秒为单位的计算比例。duration有很多类型实例，如下所示：
| 类型 | 数据范围 | 比例 |
|---|---|---|
| hours | 至少23bits的有符号整数类型 | ratio<3600,1> |
| minutes | 至少29bits的有符号整数类型 | ratio<60,1> |
| seconds | 至少35bits的有符号整数类型 | ratio<1,1> |
| milliseconds | 至少45bits的有符号整数类型 | ratio<1,1000> |
| microseconds | 至少55bits的有符号整数类型 | ratio<1,1000000> |
| nanoseconds | 至少64bits的有符号整数类型 | ratio<1,1000000000> |
2.类的成员函数
（1）count：返回duration对象所表示的时间跨度的计数器，单位基于该对象的类型。示例如下所示：
#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
int main(){
using namespace chrono;
// count 函数的使用示例
hours h(1);
minutes m(60);
cout<<"h.count() = "<<h.count()<<endl;
cout<<"m.count() = "<<m.count()<<endl;
return 0;
}运行结果如下所示：
h.count() = 1
m.count() = 60（2）zero：返回一个duration类的0值，因为duration类的计数表示为模板，使用该类专用的0值比较更加安全。示例如下所示：
#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
int main(){
using namespace chrono;
steady_clock::time_point t1 = steady_clock::now();
steady_clock::time_point t2 = steady_clock::now();
steady_clock::duration d = t2 - t1;
if( d == steady_clock::duration::zero() )
cout << "d is zero" << endl;
else
cout << "d is not zero" << endl;
return 0;
}运行结果如下所示：
d is zero（3）min和max：返回duration类型的最大和最小值。示例如下所示：
#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
int main (){
std::cout << "system_clock durations can represent:\n";
std::cout << "min: " << std::chrono::system_clock::duration::min().count() << "\n";
std::cout << "max: " << std::chrono::system_clock::duration::max().count() << "\n";
return 0;
}运行结果如下所示：
min: -9223372036854775808
max: 9223372036854775807time_point
1.类的声明
template <class Clock, class Duration = typename Clock::duration>
class time_point; time_point也是一个模板类，一个time_point类表示相对于时钟纪元的时间点。其中模板参数Clock表示一个clock类，比如system_clock,steady_clock,high_resolution_clock或者自定义的clock类，用于表示使用的时钟类型；模板参数Duration默认是一个duration类，用于表示一个时间点。
2.成员函数
（1）time_since_epoch：返回一个duration对象，其时间跨度值介于纪元和当前时间点之间。示例如下所示：
#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
int main (){
using namespace std::chrono;
system_clock::time_point tp = system_clock::now();
system_clock::duration dtn = tp.time_since_epoch();
std::cout << "current time since epoch, expressed in:" << std::endl;
//当前duration类的计数器数值，默认是以纳秒为单位
std::cout << "periods: " << dtn.count() << std::endl;
//当前duration类的计数器数值转换成秒，使用period类的num和den（即比例）
std::cout << "seconds: " << dtn.count() * system_clock::period::num / system_clock::period::den;
std::cout << std::endl;
return 0;
}运行结果如下所示：
periods: 1669885492176385200
seconds: 1669885492（2）min和max：返回一个time_point类能表示的最小和最大值。具体实现其实返回的就是duration的最小最大值。示例如下所示：
#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
int main (){
std::cout << "system_clock time_point can represent:\n";
std::cout << "min: " << std::chrono::system_clock::time_point::min().time_since_epoch().count() << "\n";
std::cout << "max: " << std::chrono::system_clock::time_point::max().time_since_epoch().count() << "\n";
return 0;
}运行结果如下所示：
min: -9223372036854775808
max: 9223372036854775807时钟类型
chrono库中的时钟类型有三种，分别是system_clock、steady_clock和high_resolution_clock。
system_clock
性质
system_clock提供对当前time_point的访问。具体来说，system_clock是一个系统范围内的实时时钟。
（1）实时性
system_clock的实时时间可以和其他形式的时间表示进行数据转换（使用to_time_t和from_time_t）。
（2）有符号性
system_clock的实时时间可以使用负数表示纪元前的时间。
（3）系统性
系统上所有运行的进程都可以通过system_clock来获取相同的实时时间。
成员函数
（1）now：返回system_clock的当前时间。
（2）to_time_t：将time_point类型转换为time_t类型。
（3）from_time_t：将time_t类型转换为time_point类型。
示例如下所示：
#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
int main (){
using namespace chrono;
hours one_day(24);
//获取当前时间并计算明天的时间
system_clock::time_point tp = system_clock::now();
system_clock::time_point tomorrow = tp + one_day;
time_t tt;
tt = system_clock::to_time_t(tp);
cout << "today is: " << ctime(&tt);
tt = system_clock::to_time_t(tomorrow);
cout << "tomorrow will be: " << ctime(&tt);
tt = 822326400; // 1996-01-23 00:00:00
system_clock::time_point birthday = system_clock::from_time_t(tt);
cout << "my birthday is: " << ctime(&tt);
return 0;
}运行结果如下所示：
today is: Wed Nov 30 14:45:11 2022
tomorrow will be: Thurs Dec 01 14:45:11 2022
my birthday is: Tue Jan 23 00:00:00 1996steady_clock
性质
steady_clock提供对当前time_point的访问。steady_clock专门用于计算时间间隔。
（1）单调性
steady_clock的实时时间是单调递增的，其now成员函数返回的时间一定不会比前一次的调用早。
（2）稳定性
steady_clock时钟前进的每一秒都需要相同的时间。
成员函数
（1）now：返回system_clock的当前时间。示例如下所示：
#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
int main (){
using namespace chrono;
steady_clock::time_point start = steady_clock::now();
// do something
for(int i = 0; i < 100000000; i++){
i+=1; i-=1;
}
steady_clock::time_point end = steady_clock::now();
milliseconds time_span = duration_cast<milliseconds>(end - start);
cout << "It took me " << time_span.count() << " milliseconds.";
return 0;
}运行结果如下所示：
It took me 77 milliseconds.high_resolution_clock
性质
high_resolution_clock提供对当前time_point的访问。high_resolution_clock具有最短时钟周期的时钟，因此是高精度的时钟，具体实现可能是system_clock或者stale_clock。
（1）单调性
steady_clock的实时时间是单调递增的，其now成员函数返回的时间一定不会比前一次的调用早。
（2）稳定性
steady_clock时钟前进的每一秒都需要相同的时间。
成员函数
（1）now：返回system_clock的当前时间。示例如下所示：
#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
int main (){
using namespace chrono;
steady_clock::time_point start = steady_clock::now();
// do something
for(int i = 0; i < 100000000; i++){
i+=1; i-=1;
}
steady_clock::time_point end = steady_clock::now();
milliseconds time_span = duration_cast<milliseconds>(end - start);
cout << "It took me " << time_span.count() << " milliseconds.";
return 0;
}运行结果如下所示：
It took me 77 milliseconds.三种时钟的对比
一般情况下，system_clock和high_resolution_clock的now函数获取的时钟是相同的，steady_clock获取的时钟一般是系统运行的时间，也就是计算机开机之后持续的时间。以下是使用三种时钟分别获取当前时间的结果（单位为毫秒）。
#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
int main (){
using namespace chrono;
time_t system_clock_timestamp = duration_cast<milliseconds>(system_clock::now().time_since_epoch()).count();
time_t steady_clock_timestamp = duration_cast<milliseconds>(steady_clock::now().time_since_epoch()).count();
time_t high_resolution_clock_timestamp = duration_cast<milliseconds>(high_resolution_clock::now().time_since_epoch()).count();
cout << "system_clock_timestamp: " << system_clock_timestamp << endl;
cout << "steady_clock_timestamp: " << steady_clock_timestamp << endl; //系统的开机时间
cout << "high_resolution_clock_timestamp: " << high_resolution_clock_timestamp << endl;
return 0;
}运行结果如下所示：
system_clock_timestamp: 1669967114590
steady_clock_timestamp: 443450655
high_resolution_clock_timestamp: 1669967114590转换函数
duration_cast
duration_cast是duration类的显式转换函数，能将不同的duration类进行转换，比如将hours类转换为minutes类。这种转换必须使用显示转换，其工作原理是将内部的计数器类型转换为common_type，然后再根据目标的单位计算比例进行转换，内部使用的转换是static_cast。另外，如果遇到目标类型的精度较低，那么该值将会被截断。
转换的示例如下所示：
#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
int main (){
using namespace chrono;
hours one_hour(1);
minutes one_hour_in_minutes = duration_cast<minutes>(one_hour);
seconds one_hour_in_seconds = duration_cast<seconds>(one_hour);
milliseconds one_hour_in_milliseconds = duration_cast<milliseconds>(one_hour);
microseconds one_hour_in_microseconds = duration_cast<microseconds>(one_hour);
nanoseconds one_hour_in_nanoseconds = duration_cast<nanoseconds>(one_hour);
cout << "one_hour_in_minutes = " << one_hour_in_minutes.count() << endl;
cout << "one_hour_in_seconds = " << one_hour_in_seconds.count() << endl;
cout << "one_hour_in_milliseconds = " << one_hour_in_milliseconds.count() << endl;
cout << "one_hour_in_microseconds = " << one_hour_in_microseconds.count() << endl;
cout << "one_hour_in_nanoseconds = " << one_hour_in_nanoseconds.count() << endl;
return 0;
}运行结果如下所示：
one_hour_in_minutes = 60
one_hour_in_seconds = 3600
one_hour_in_milliseconds = 3600000
one_hour_in_microseconds = 3600000000
one_hour_in_nanoseconds = 3600000000000time_point_cast
time_point_cast用来转换基于不同duration的time_point类，转换过程中能够正确的考虑其进率的不同。比如，now函数返回的time_point转换成自定义换算进率的time_point类型。示例如下所示：
#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
int main (){
using namespace chrono;
// 1 day = 86400 seconds
using daysType = duration<int, ratio<60*60*24>>;
// 获取当前时间，并转换成天数
time_point<system_clock,daysType> today = time_point_cast<daysType>(system_clock::now());
// 输出转换后的天数
cout << "Today is " << today.time_since_epoch().count() << " days since epoch" << endl;
return 0;
}运行结果如下所示：
Today is 19326 days since epoch
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