# 时间工具程序 在编写程序时，我们常常需要定时执行一些任务。例如，标准库mutexes和locks提供了的一些选项就需要这一定时功能：线程等待一段时间(duration)或者等到某一给定时刻(time_point)。 如果你需要得到当前时刻，你可以调用system_clock、monotonic_clock、high_resolution_clock中任何一个时钟的now()方法。例如： ``` monotonic_clock::time_point t = monotonic_clock::now(); // 执行一些代码 monotonic_clock::duration d = monotonic_clock::now() – t; // 一些需要d个单位时间的任务 ``` 在上面例子中，一个时钟返回一个time_point和一个duration。其中duration是该时钟它返回的两个time_point的差值。如果你对细节不感兴趣，你可以使用auto类型。 ``` auto t = monotonic_clock::now(); // 执行一些代码 auto d = monotonic_clock::now() – t; // 一些需要d个单位时间的任务 ``` 这里提供的时间工具是为了高效支持系统内部的应用。它们不会提供便捷的工具来帮助你维护你的社交日历。事实上，这些时间工具源自于高能物理对时间度量的高精度要求。为了能够表达所有的时间尺度（比如世纪和皮秒），同时避免单位、打字排版以及舍入时的混淆，使用编译时的有理数包来表示duration和time_point。一个duration由两部分组成：一个数字时钟”tick”（滴答）和能够表示一个tick期望(一秒还是一毫秒？)的事物（一个period）。这里的period是duration类型的一部分。下面的表格摘自标准头文件中，它定义了国际单位系统中的period。这或许会帮助你明白它们的使用范围。 ``` // 为方便起见，对国际单位做的typedef: typedef ratio<1, 1000000000000000000000000> yocto; // 有条件的支持 typedef ratio<1, 1000000000000000000000> zepto; // 有条件的支持 typedef ratio<1, 1000000000000000000> atto; typedef ratio<1, 1000000000000000> femto; typedef ratio<1, 1000000000000> pico; typedef ratio<1, 1000000000> nano; typedef ratio<1, 1000000> micro; typedef ratio<1, 1000> milli; typedef ratio<1, 100> centi; typedef ratio<1, 10> deci; typedef ratio< 10, 1> deca; typedef ratio< 100, 1> hecto; typedef ratio< 1000, 1> kilo; typedef ratio< 1000000, 1> mega; typedef ratio< 1000000000, 1> giga; typedef ratio< 1000000000000, 1> tera; typedef ratio< 1000000000000000, 1> peta; typedef ratio< 1000000000000000000, 1> exa; typedef ratio< 1000000000000000000000, 1> zetta; //有条件的支持 typedef ratio<1000000000000000000000000, 1> yotta; //有条件的支持 ``` 编译时有理数提供的常用算术操作符(`+`, `-`, `*`, and `/`)和比较操作符 (`==`, `!=`, `<` , `<=`, `>`, `>=`)适用于合理的duration和time_point组合（比如你不能对两个time_point进行加法运算）。系统会对这些运算进行溢出以及除数为0的检查。由于这是编译时的工具，所以不用担心它在的运行时的性能。另外，你还可以使用++、–、+=、-=以及/=来操作duration，同时可以使用tp+=d和tp-=d来操作time_point tp和duration d。 下面是一些使用定义在中的duration类型的例子： ``` microseconds mms = 12345; milliseconds ms = 123; seconds s = 10; minutes m = 30; hours h = 34; auto x = std::chrono::hours(3); // 显式使用命名空间 auto x = hours(2)+minutes(35)+seconds(9); // 假设合适的”using” ``` 你不能用一个分数来初始化duration。比如，不要用2.5秒，而应该用2500毫秒。这是因为duration被解释为若干个tick，而每个tick表示一个duration时间段的单位，比如上面例子中所定义的milli和kilo。所以必须用整数来初始化。Duration的默认单位是秒。也就是说，时间段为1的tick被解释为1秒。在程序中，我们也可以指明duration的单位。 ``` duration d0 = 5; // 秒 (默认值) duration d1 = 99; // 千秒 duration > d2 = 100; // d1和d2的类型相同 ``` 如果我们想利用duration来做一些事（比如打印出这个duration的值），那么我们必须给出它的单位。如：分钟或者微妙。例如： ``` auto t = monotonic_clock::now(); // 执行一些代码 nanoseconds d = monotonic_clock::now() – t; // 我们希望结果的单位是纳秒 cout << “something took ” << d << “nanosecondsn”; ``` 或者，我们可以将duration转换成一个浮点数 ``` auto t = monotonic_clock::now(); //执行一些代码 auto d = monotonic_clock::now() – t; cout << “something took ” << duration(d).count() << “secondsn”; ``` 这里的count()返回tick的数量。 同时可参考： * Standard: 20.9 Time utilities [time] * Howard E. Hinnant, Walter E. Brown, Jeff Garland, and Marc Paterno: [A Foundation to Sleep On.](http://www.open-std.org/jtc1/sc22/wg21/docs/papers/2008/n2661.htm) [N2661=08-0171.](http://www.open-std.org/jtc1/sc22/wg21/docs/papers/2008/n2661.htm) [Including “A Brief History of Time” (With apologies to Stephen Hawking).](http://www.open-std.org/jtc1/sc22/wg21/docs/papers/2008/n2661.htm) [](http://www.open-std.org/jtc1/sc22/wg21/docs/papers/2008/n2661.htm) (翻译：Yibo Zhu)