C/C++時(shí)間相關(guān)的函數(shù)有哪些

本篇內(nèi)容主要講解“C/C++時(shí)間相關(guān)的函數(shù)有哪些”，感興趣的朋友不妨來看看。本文介紹的方法操作簡單快捷，實(shí)用性強(qiáng)。下面就讓小編來帶大家學(xué)習(xí)“C/C++時(shí)間相關(guān)的函數(shù)有哪些”吧!

首先介紹下C++標(biāo)準(zhǔn)中的chrono庫

chrono是一個(gè)關(guān)于時(shí)間的庫，起源于boost，現(xiàn)在是C++的標(biāo)準(zhǔn)，話說現(xiàn)在的C++標(biāo)準(zhǔn)好多都是源于boost，要進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)的特性似乎都會先在boost試驗(yàn)一番。

首先看一下使用chrono簡單計(jì)時(shí)的示例代碼：

void func() {  // 計(jì)時(shí)    std::chrono::time_point<std::chrono::high_resolution_clock> begin = high_resolution_clock::now();    std::this_thread::sleep_for(std::chrono::milliseconds(20));    auto end = high_resolution_clock::now();    cout << "time " << duration_cast<milliseconds>(end - begin).count() << endl; }

chrono中有三個(gè)概念duration、time_point、clock

duration：表示一段時(shí)間，三分鐘、三秒等，它的定義如下：

template <class _Rep, class _Period = ratio<1>> class duration;

ratio的定義如下：

template <intmax_t N, intmax_t D = 1> class ratio;

Rep表示數(shù)據(jù)類型，int，long等，Period表示時(shí)間單位，N是分子，D是分母，直接看例子吧：

using atto  = ratio<1, 1000000000000000000LL>; using femto = ratio<1, 1000000000000000LL>; using pico  = ratio<1, 1000000000000LL>; using nano  = ratio<1, 1000000000>; using micro = ratio<1, 1000000>; using milli = ratio<1, 1000>; using centi = ratio<1, 100>; using deci  = ratio<1, 10>; using deca  = ratio<10, 1>; using hecto = ratio<100, 1>; using kilo  = ratio<1000, 1>; using mega  = ratio<1000000, 1>; using giga  = ratio<1000000000, 1>; using tera  = ratio<1000000000000LL, 1>; using peta  = ratio<1000000000000000LL, 1>; using exa   = ratio<1000000000000000000LL, 1>;  using nanoseconds  = duration<long long, nano>; using microseconds = duration<long long, micro>; using milliseconds = duration<long long, milli>; using seconds      = duration<long long>; using minutes      = duration<int, ratio<60>>; using hours        = duration<int, ratio<3600>>;  using hours2       = duration<int, ratio<3600, 1>>; using hours2       = duration<int, ratio<7200, 2>>;

詳細(xì)看完上述例子您也明白了，ratio的默認(rèn)的時(shí)間單位是1秒，以小時(shí)為例，一小時(shí)等于3600秒，3600 / 1 == 7200 / 2 ==  3600，所以hours == hours2 == hours3。

標(biāo)準(zhǔn)庫還提供了duration_cast用于轉(zhuǎn)換各種duration。

template <class _To, class _Rep, class _Period, enable_if_t<_Is_duration_v<_To>, int> = 0>    constexpr _To duration_cast(const duration<_Rep, _Period>&) noexcept(    is_arithmetic_v<_Rep>&& is_arithmetic_v<typename _To::rep>);  template <class _Ty>    _INLINE_VAR constexpr bool _Is_duration_v = _Is_specialization_v<_Ty, duration>;  template <class _Ty> _INLINE_VAR constexpr bool is_arithmetic_v = // determine whether _Ty is an arithmetic type    is_integral_v<_Ty> || is_floating_point_v<_Ty>;

函數(shù)看著很繁瑣，直接看看示例代碼吧：

void func() {    auto sec = std::chrono::seconds(10);    auto mill = std::chrono::duration_cast<std::chrono::milliseconds>(sec);    cout << sec.count() << endl; // 返回多少s    cout << mill.count() << endl; // 返回多少ms } 輸出： 10 10000

time_point：用來表示某個(gè)具體時(shí)間點(diǎn)。

定義如下：

template <class _Clock, class _Duration = typename _Clock::duration>    class time_point;

使用方式如下：

void func() {    std::chrono::time_point<std::chrono::system_clock, std::chrono::milliseconds> tp(std::chrono::seconds(12));    cout << tp.time_since_epoch().count() << endl;    std::time_t t = system_clock::to_time_t(tp);    cout << "time " << ctime(&t) << endl; } 輸出： 12000 time Thu Jan  1 08:00:12 1970

這里有個(gè)函數(shù)time_since_epoch()，表示這個(gè)time_point距離元年也就是1970年1月1日所經(jīng)過的duration。

time_point也有各種表示方式，類似于duration，也提供了轉(zhuǎn)換函數(shù)time_point_cast()。

void func() {     time_point<system_clock, milliseconds> tp(seconds(12));     cout << tp.time_since_epoch().count() << endl;     time_point<system_clock, seconds> tp2 = time_point_cast<seconds>(tp);     cout << tp2.time_since_epoch().count() << endl; } 輸出: 12000 12

Clocks：

這里的時(shí)鐘大體有三種：

• system_clock

• steady_clock

• high_resolution_clock

system_clock表示當(dāng)前的系統(tǒng)時(shí)鐘，有三個(gè)函數(shù)：

now()：表示當(dāng)前時(shí)間的time_point to_time_t()：將time_point轉(zhuǎn)換成time_t秒 from_time_t()：將time_t轉(zhuǎn)換成time_point

源碼如下：

struct system_clock { // wraps GetSystemTimePreciseAsFileTime/GetSystemTimeAsFileTime     using rep = long long;      using period = ratio_multiply<ratio<_XTIME_NSECS_PER_TICK, 1>, nano>;      using duration                  = chrono::duration<rep, period>;     using time_point                = chrono::time_point<system_clock>;     static constexpr bool is_steady = false;      _NODISCARD static time_point now() noexcept { // get current time         return time_point(duration(_Xtime_get_ticks()));     }      _NODISCARD static __time64_t to_time_t(const time_point& _Time) noexcept { // convert to __time64_t         return static_cast<__time64_t>(_Time.time_since_epoch().count() / _XTIME_TICKS_PER_TIME_T);     }      _NODISCARD static time_point from_time_t(__time64_t _Tm) noexcept { // convert from __time64_t         return time_point(duration(_Tm * _XTIME_TICKS_PER_TIME_T));     } };

steady_clock表示穩(wěn)定的時(shí)鐘，它只有一個(gè)函數(shù)，就是now()，后一次調(diào)用now()肯定比上一次調(diào)用now()的返回值大，不受系統(tǒng)時(shí)間修改的影響。

源碼如下：

struct steady_clock { // wraps QueryPerformanceCounter     using rep                       = long long;     using period                    = nano;     using duration                  = nanoseconds;     using time_point                = chrono::time_point<steady_clock>;     static constexpr bool is_steady = true;      _NODISCARD static time_point now() noexcept { // get current time         const long long _Freq = _Query_perf_frequency(); // doesn't change after system boot         const long long _Ctr  = _Query_perf_counter();         static_assert(period::num == 1, "This assumes period::num == 1.");         const long long _Whole = (_Ctr / _Freq) * period::den;         const long long _Part  = (_Ctr % _Freq) * period::den / _Freq;         return time_point(duration(_Whole + _Part));     } };

使用方式和之前的都相同：

void func() {  // 計(jì)時(shí)     std::chrono::time_point<std::chrono::steady_clock> begin = steady_clock::now();     std::this_thread::sleep_for(std::chrono::milliseconds(20));     auto end = steady_clock::now();     cout << "time " << duration_cast<milliseconds>(end - begin).count() << endl; }

high_resolution_clock表示高精度時(shí)鐘，是系統(tǒng)可用的最高精度的時(shí)鐘，它其實(shí)就是system_clock或者steady_clock的別名：

using high_resolution_clock = steady_clock;

介紹完了C++的chrono那下面再看下C語言的各種時(shí)間相關(guān)的API吧：

首先可以通過C語言的clock拿到程序執(zhí)行時(shí)處理器所使用的時(shí)鐘數(shù)來計(jì)時(shí)：

clock_t clock(void);

該函數(shù)返回程序執(zhí)行起(一般為程序的開頭)，處理器時(shí)鐘所使用的時(shí)間。也獲取 CPU 所使用的秒數(shù)，除以  CLOCKS_PER_SEC即可，返回的clock_t其實(shí)就是long類型的重命名。

使用方式如下：

void func() {     clock_t start_t = clock();     cout << start_t << " 個(gè)時(shí)鐘 \n";     for (int i = 0; i < 100000000; i++) {     }     clock_t end_t = clock();     cout << end_t << " 個(gè)時(shí)鐘 \n";     cout << "循環(huán)的秒數(shù)：" << (double)(end_t - start_t) / CLOCKS_PER_SEC << endl; }

如何獲取當(dāng)前時(shí)間戳，單位為秒

void func() {  // 獲取當(dāng)前時(shí)間戳，單位為秒     struct timeval time;     gettimeofday(&time, NULL);     cout << time.tv_sec << " s \n"; }

也可以使用time函數(shù)：

time_t time(time_t *time);

該函數(shù)返回系統(tǒng)的當(dāng)前日歷時(shí)間，返回的是自1970年1月1日以來所經(jīng)過的秒數(shù)。

time_t其實(shí)就是一個(gè)整數(shù)類型，是int64_t的重命名，該函數(shù)直接使用返回值就好，參數(shù)一般傳空即可。

timer 存取結(jié)果的時(shí)間指針變量，類型為time_t，指針變量可以為null。

如果timer指針非null，則time()函數(shù)返回值變量與timer指針一樣，都指向同一個(gè)內(nèi)存地址;

否則如果timer指針為null，則time()函數(shù)返回一個(gè)time_t變量時(shí)間。

void func() {  // 獲取當(dāng)前時(shí)間戳，單位為秒     time_t now = time(NULL);     cout << static_cast<int64_t>(now) << " s \n"; }

如何獲取當(dāng)前時(shí)間戳?單位為毫秒

void func() {  // 獲取當(dāng)前時(shí)間戳，單位為毫秒     struct timeval time;     gettimeofday(&time, NULL);     cout << time.tv_sec * 1000 + time.tv_usec / 1000 << " ms \n"; }

如何顯示當(dāng)前的系統(tǒng)時(shí)間呢?可以使用ctime顯示當(dāng)前時(shí)間：

char* ctime(const time_t* time);

該函數(shù)返回一個(gè)表示當(dāng)?shù)貢r(shí)間的字符串指針，輸出內(nèi)容格式如下：

day month year hours:minutes:seconds year\n\0。

示例代碼如下：

void func() {     time_t now = time(NULL);     char* dt = ctime(&now);     cout << "cur time is: " << dt; } 輸出： Tue Sep 22 22:01:40 2020

可以使用tm結(jié)構(gòu)自定義顯示當(dāng)前時(shí)間的格式：

struct tm * localtime(const time_t * timer);

將日歷時(shí)間轉(zhuǎn)換為本地時(shí)間，從1970年起始的時(shí)間戳轉(zhuǎn)換為1900年起始的時(shí)間數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

另一個(gè)類似的函數(shù)是gmtime函數(shù)：

struct tm *gmtime(const time_t *time);

只是該函數(shù)返回的是UTC時(shí)間，協(xié)調(diào)世界時(shí)(UTC)也被稱為格林尼治標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間(GMT)。

tm結(jié)構(gòu)如下：

struct tm {   int tm_sec;   // 秒，正常范圍從 0 到 59，但允許至 61   int tm_min;   // 分，范圍從 0 到 59   int tm_hour;  // 小時(shí)，范圍從 0 到 23   int tm_mday;  // 一月中的第幾天，范圍從 1 到 31   int tm_mon;   // 月，范圍從 0 到 11   int tm_year;  // 自 1900 年起的年數(shù)   int tm_wday;  // 一周中的第幾天，范圍從 0 到 6，從星期日算起   int tm_yday;  // 一年中的第幾天，范圍從 0 到 365，從 1 月 1 日算起   int tm_isdst; // 夏令時(shí) };

tm_sec 在C89的范圍是[0-61]，在C99更正為[0-60]。通常范圍是[0-59]，貌似有些系統(tǒng)會出現(xiàn)60秒的跳躍。

tm_mon 是從零開始的，所以一月份為0，十二月份為11。

tm_year是從1900年開始計(jì)算，所以顯示年份的時(shí)候需要加上1900

void func() {     time_t rawtime = time(NULL);     struct tm* ptminfo = localtime(&rawtime);     printf("cur time is: %02d-%02d-%02d %02d:%02d:%02d\n", ptminfo->tm_year + 1900, ptminfo->tm_mon + 1,            ptminfo->tm_mday, ptminfo->tm_hour, ptminfo->tm_min, ptminfo->tm_sec);     ptminfo = gmtime(&rawtime);     printf("cur time is: %02d-%02d-%02d %02d:%02d:%02d\n", ptminfo->tm_year + 1900, ptminfo->tm_mon + 1,            ptminfo->tm_mday, ptminfo->tm_hour, ptminfo->tm_min, ptminfo->tm_sec); } 輸出： cur time is: 2020-09-23 21:27:37 cur time is: 2020-09-23 13:27:37

可以通過asctime顯示tm結(jié)構(gòu)的時(shí)間：

char * asctime ( const struct tm * time );

和ctime類似，返回的都是一個(gè)固定時(shí)間格式的字符串，只是傳入的參數(shù)不同。

void func() {     time_t rawtime = time(NULL);     struct tm* info1 = localtime(&rawtime);     cout << "正常 日期和時(shí)間：" << asctime(info1) << endl;     info1 = gmtime(&rawtime);     cout << "UTC 日期和時(shí)間：" << asctime(info1) << endl; } 輸出： 正常 日期和時(shí)間：Wed Sep 23 21:47:44 2020 UTC 日期和時(shí)間：Wed Sep 23 13:47:44 2020

也可以使用strftime()函數(shù)，該函數(shù)可用于格式化日期和時(shí)間為指定的格式，如果產(chǎn)生的 C 字符串小于 size  個(gè)字符(包括空結(jié)束字符)，則會返回復(fù)制到 str 中的字符總數(shù)(不包括空結(jié)束字符)，否則返回零。

size_t strftime(     char *str, // 指向目標(biāo)數(shù)組的指針，用來復(fù)制產(chǎn)生的C字符串     size_t maxsize, // 最多傳出字符數(shù)量     const char *format, // 格式化方式     const struct tm *timeptr // tm指針 );

format格式如下：

%a 星期幾的縮寫 %A 星期幾的全稱 %b 月份的縮寫 %B 月份的全稱 %c 標(biāo)準(zhǔn)的日期的時(shí)間串 %C 年份的前兩位數(shù)字 %d 十進(jìn)制表示的每月的第幾天（值從1到31） %D 月/天/年 %e 在兩字符域中，十進(jìn)制表示的每月的第幾天 %F 年-月-日 %g 年份的后兩位數(shù)字，使用基于周的年 %G 年份，使用基于周的年 %h 簡寫的月份名 %H 24小時(shí)制的小時(shí)（值從0到23） %I 12小時(shí)制的小時(shí)（值從1到12） %j 十進(jìn)制表示的每年的第幾天（值從1到366） %m 十進(jìn)制表示的月份（值從1到12） %M 十時(shí)制表示的分鐘數(shù)（值從0到59） %n 換行符 %p 本地的AM或PM的等價(jià)顯示 %r 12小時(shí)的時(shí)間 %R 顯示小時(shí)和分鐘：hh:mm %S 十進(jìn)制的秒數(shù)（值從0到61） %t 水平制表符 %T 顯示時(shí)分秒：hh:mm:ss %u 每周的第幾天，星期一為第一天 （值從1到7，星期一為1） %U 第年的第幾周，把星期日作為第一天（值從0到53） %V 每年的第幾周，使用基于周的年 %w 十進(jìn)制表示的星期幾（值從0到6，星期天為0） %W 每年的第幾周，把星期一做為第一天（值從0到53） %x 標(biāo)準(zhǔn)的日期串 %X 標(biāo)準(zhǔn)的時(shí)間串 %y 不帶世紀(jì)的十進(jìn)制年份（值從0到99） %Y 帶世紀(jì)部分的十制年份 %Z 時(shí)區(qū)名稱，如果不能得到時(shí)區(qū)名稱則返回空字符。 %% 一個(gè)%符號

使用代碼如下：

void func() {     time_t rawtime = time(NULL);     char buf[256];     strftime(buf, sizeof(buf), "%Y-%m-%d %H:%M:%S", localtime(&rawtime));     cout << buf << endl; }

到此，相信大家對“C/C++時(shí)間相關(guān)的函數(shù)有哪些”有了更深的了解，不妨來實(shí)際操作一番吧！這里是億速云網(wǎng)站，更多相關(guān)內(nèi)容可以進(jìn)入相關(guān)頻道進(jìn)行查詢，關(guān)注我們，繼續(xù)學(xué)習(xí)！