C/C++时间库chrono的使用总结

在程序设计中，时间管理是一个核心概念，它不仅关系到程序的效率和性能，而且直接影响用户体验。C++作为一门高效的编程语言，提供了std::chrono库，用于精确地处理和计算时间。这个库的设计体现了程序员对时间流逝的敏感性，同时也揭示了编程中对精确度和性能的持续追求。

使用 <chrono> 库的好处是可以以不同的精度测量时间，包括纳秒、微秒、毫秒和秒。通过计算两个时间点之间的时间间隔，可以精确地测量代码执行的时间。

std::chrono库主要包含以下功能：

• 时间点：表示特定的时间点，比如当前的时间。这如同人们通过记忆可以回忆起特定的时刻。
• 时间段：表示时间的长度，比如1秒，1分钟，1小时等。这如同人们能够感知时间的流逝，理解"早","晚"等概念。
• 时钟：用于获取当前的时间点，有三种类型的时钟：system_clock，steady_clock和high_resolution_clock。这如同人们通过看表来知道现在的具体时间。

为了更好的理解这些功能，让我们看一下下面的表格：

通过一个具体实例来逐步讲解时间库chrono的使用，实例如下：

  // 开始计时
  auto startTime = std::chrono::steady_clock::now();
  //自己定义的检查答案的函数，可忽略
  checkAnswers(problems);
  // 停止计时
  auto endTime = std::chrono::steady_clock::now();
  // 计算答题时间
  std::chrono::duration<double> elapsedSeconds = endTime - startTime;
  int elapsedMinutes = static_cast<int>(elapsedSeconds.count() / 60);
  int elapsedSecondsRemainder = static_cast<int>(elapsedSeconds.count()) % 60;
  std::cout << "Time taken: " << elapsedMinutes << " minutes " << elapsedSecondsRemainder << " seconds" << std::endl;

逐条语句讲解：

开始或者停止计时的代码

    // 开始计时
  auto startTime = std::chrono::steady_clock::now();
    // 停止计时
  auto endTime = std::chrono::steady_clock::now();

这段代码使用了C++标准库中的 <chrono> 头文件中的时间库，用于获取开始计时时间并将其存储在变量 startTime 中，获取停止计时时间并将其存储在变量 endTime 中。

下面是对该代码的解释：

• std::chrono::steady_clock：steady_clock 是一个表示稳定、递增的时钟，用于测量时间间隔。它提供了一个相对稳定的时间基准，适用于测量较小时间间隔。
• std::chrono::steady_clock::now()：now() 是 steady_clock 类的成员函数，用于获取当前的时间点。
• auto startTime = std::chrono::steady_clock::now();：这行代码使用 auto 关键字自动推导变量类型，将当前时间点的值赋给变量 startTime。由于 std::chrono::steady_clock::now() 返回的是一个时间点对象，编译器通过自动类型推导将其分配给 startTime 变量。

计算答题时间的代码

  // 计算答题时间
  std::chrono::duration<double> elapsedSeconds = endTime - startTime;
  int elapsedMinutes = static_cast<int>(elapsedSeconds.count() / 60);
  int elapsedSecondsRemainder = static_cast<int>(elapsedSeconds.count()) % 60;

这段代码用于计算答题时间，并将其分解为分钟和秒。

1.std::chrono::duration<double> elapsedSeconds = endTime - startTime;：
这一行代码计算 endTime 和 startTime 之间的时间差，并将结果存储在 elapsedSeconds 变量中。elapsedSeconds 是一个 std::chrono::duration 类型的对象，用于表示持续的时间。通过将 endTime 减去 startTime，我们得到了这段时间的持续时间。

注：std::chrono::duration 是 C++ 标准库中用于表示时间持续的类模板。std::chrono::duration 提供了一系列成员函数和运算符，用于对时间持续进行操作和计算。一些常用的成员函数和运算符包括：

• count()：返回持续时间的内部表示值（类型为 Rep）。
• operator+、operator-：用于对两个持续时间进行加法和减法运算。
• operator*、operator/：用于将持续时间乘以或除以一个标量值。
• operator==、operator!=、operator<、operator>：用于比较两个持续时间的大小关系。

2.int elapsedMinutes = static_cast<int>(elapsedSeconds.count() / 60);：
这一行代码将持续时间转换为以分钟为单位的整数值。elapsedSeconds.count() 返回持续时间的秒数，除以 60 可以得到分钟数。使用 static_cast<int> 进行强制类型转换，将浮点数结果转换为整数。

注：static_cast 是 C++ 中的一种类型转换操作符，用于进行静态类型转换（static_cast）。

静态类型转换是一种在编译时进行的类型转换，它允许将一个类型转换为另一个相关类型，前提是这两个类型之间存在某种类型转换的关系。

static_cast 可以用于以下几种转换：

• 隐式类型转换：static_cast 可以将一种算术类型转换为另一种算术类型，如将 int 转换为 double、将 float 转换为 int 等。
• 类层次转换：static_cast 可以在类层次结构中进行向上转型（upcast）和向下转型（downcast），但在向下转型时需要注意安全性，因为 static_cast 不提供运行时类型检查。如果向下转型是不安全的，应该使用 dynamic_cast 进行动态类型转换。
• 指针类型转换：static_cast 可以在指针类型之间进行转换，包括将派生类指针转换为基类指针（向上转型）和将基类指针转换为派生类指针（向下转型）。在指针转换时，编译器不会进行运行时类型检查，因此需要确保转换是安全的。

引用类型转换：static_cast 可以在引用类型之间进行转换，类似于指针类型转换。转换时需要注意类型的兼容性和安全性。

3.int elapsedSecondsRemainder = static_cast<int>(elapsedSeconds.count()) % 60;：
这一行代码计算以秒为单位的剩余时间。elapsedSeconds.count() 返回持续时间的秒数，使用 static_cast<int> 将其转换为整数。然后，通过取模运算符 % 将其对 60 取余，得到不足一分钟的剩余秒数。 

到此这篇关于C/C++时间库chrono的使用总结的文章就介绍到这了,更多相关C++时间库chrono内容请搜索脚本之家以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持脚本之家！