c++ 获取当前时间（精确至秒、毫秒和微妙）

头文件

#include <chrono>

三个概念

Duration（时间段）

概念

表示两个时间点之间的时间差。

时间单位

• 小时（hours）：std::chrono::hours

• 分钟（minutes）：std::chrono::minutes

• 秒（seconds）：std::chrono::seconds

• 毫秒（milliseconds）：std::chrono::milliseconds

• 微秒（microseconds）：std::chrono::microseconds

• 纳秒（nanoseconds）：std::chrono::nanoseconds

时间精度

• 整数类型精度：std::chrono::duration<int, TimeUnit>
• 长整数类型精度：std::chrono::duration<long, TimeUnit>
• 浮点类型精度：std::chrono::duration<float, TimeUnit>
• 双精度类型精度：std::chrono::duration<double, TimeUnit>

示例1

// 创建一个200毫秒的时间段
std::chrono::duration<int, std::milli> duration1(200); 

// 表示5秒的duration，使用长整数类型精度
std::chrono::duration<long, std::seconds> duration2(5);

// 表示2.5秒的duration，使用浮点类型精度
duration<float, std::seconds> duration3(2.5);

// 表示1分钟的duration，使用双精度类型精度
duration<double, std::minutes> duration4(1);

示例2

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

int main()
{
	    // 创建两个时间点
    	auto start = std::chrono::steady_clock::now();
    	std::this_thread::sleep_for(std::chrono::seconds(5)); // 模拟5s耗时操作
    	auto end = std::chrono::steady_clock::now();

    	// 计算时间间隔
    	std::chrono::duration<double> duration = std::chrono::duration_cast<std::chrono::duration<double>>(end - start);

    	// 输出时间间隔
    	std::cout << "Elapsed time: " << duration.count() << " seconds\n";
    
	    return 0;
}

执行结果：

[root@localhost debug]# ./timeTest
Elapsed time: 5.00022 seconds
[root@localhost debug]#

Time point（时间点）

概念

特定时钟上的一个时间。

组成

1. 时钟（Clock）,时钟类型包括：

   • steady_clock（稳定时钟）
   • system_clock（系统时钟）
   • high_resolution_clock（高分辨率时钟）

2. 表示时间的持续时间（Duration）

示例

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

int main()
{
	// 使用系统时钟获取当前时间点
    // std::chrono::system_clock::time_point currentTime = std::chrono::system_clock::now();
	auto currentTime = std::chrono::system_clock::now();
    std::this_thread::sleep_for(std::chrono::seconds(2));
    auto laterTime = std::chrono::system_clock::now();
 
    // std::chrono::duration<double> duration = std::chrono::duration_cast<std::chrono::duration<double>>(laterTime - currentTime);
    auto duration = std::chrono::duration_cast<std::chrono::duration<double>>(laterTime - currentTime);
    std::cout << "The duration is: " << duration.count() << std::endl;
    
    auto AfterTime = laterTime + std::chrono::hours(24);
	duration = std::chrono::duration_cast<std::chrono::duration<double>>(AfterTime - laterTime);
	std::cout << "The duration for 24H is: " << duration.count() << std::endl;
    
    return 0;
}    

执行结果：

[root@localhost debug]# ./timeTest
The duration is: 2.00589
The duration for 24H is: 86400
[root@localhost debug]#

Clock（时钟）

概念

提供了基准和刻度。

时钟类型

• system_clock
  • system_clock是系统级别的时钟，它表示实时时钟，也就是指示当前时间的时钟。它的时间点是与系统的时钟相关联的，可能受到时钟调整和时区的影响；
  • system_clock用于获取当前的系统时间，可以用来进行日常时间计算和显示。它通常被用作默认的时钟类型；
  • system_clock的最小时间单位取决于系统，可能是秒、毫秒或微秒；
• steady_clock
  • steady_clock是一个单调递增的时钟，不受任何时钟调整或时区的影响。它提供了一个稳定、可靠的时间基准，适合用于测量时间间隔和计算算法的执行时间；
  • steady_clock的最小时间单位取决于实现，通常是纳秒或微秒级别；
• high_resolution_clock
  • 可用于测量小时间间隔的时钟。它通常使用最高分辨率的时钟源来提供更高的时间精度。在大部分平台上，high_resolution_clock是steady_clock的别名，因此也是一个单调递增的时钟；
  • 最小时间单位取决于实现，通常是纳秒或微秒级别；

示例1

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

int main()
{
    // std::chrono::steady_clock::time_point steady_start = std::chrono::steady_clock::now();
    auto steady_start = std::chrono::steady_clock::now();
    std::this_thread::sleep_for(std::chrono::seconds(1));
    auto steady_end = std::chrono::steady_clock::now();

    auto duration = std::chrono::duration_cast<std::chrono::duration<double>>(steady_end - steady_start);
    std::cout << "The steady_clock duration is: " << duration.count() << std::endl;

    // std::chrono::high_resolution_clock::time_point high_resolution_start = std::chrono::high_resolution_clock::now();
    auto high_resolution_start = std::chrono::high_resolution_clock::now();
    std::this_thread::sleep_for(std::chrono::seconds(1));
    auto high_resolution_end = std::chrono::high_resolution_clock::now();

    duration = std::chrono::duration_cast<std::chrono::duration<double>>(high_resolution_end - high_resolution_start);
    std::cout << "The high_resolution_clock duration is: " << duration.count() << std::endl;
    
	return 0;
}

执行结果：

[root@localhost debug.x64-linux-g8]# ./timeTest
The steady_clock duration is: 1.00066
The high_resolution_clock duration is: 1.00085
[root@localhost debug.x64-linux-g8]#

示例2

// 获取当前时间的时间戳

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

int main()
{
    auto currentTime = std::chrono::system_clock::now();
    auto currentTime_s = std::chrono::time_point_cast<std::chrono::seconds>(currentTime);
    auto currentTime_ms = std::chrono::time_point_cast<std::chrono::milliseconds>(currentTime);
    auto currentTime_micro = std::chrono::time_point_cast<std::chrono::microseconds>(currentTime);
    auto currentTime_ns = std::chrono::time_point_cast<std::chrono::nanoseconds>(currentTime);
    auto valueS = currentTime_s.time_since_epoch().count();
    auto valueMS = currentTime_ms.time_since_epoch().count();
    auto valueMicroS = currentTime_micro.time_since_epoch().count();
    auto valueNS = currentTime_ns.time_since_epoch().count();

    std::cout << "Seconds: " << valueS << std::endl;
    std::cout << "Milliseconds: " << valueMS << std::endl;
    std::cout << "Microseconds: " << valueMicroS << std::endl;
    std::cout << "Nanoseconds: " << valueNS << std::endl;
 
    return 0;
}

执行结果：

[root@localhost debug]# ./timeTest
Seconds: 1700544228
Milliseconds: 1700544228873
Microseconds: 1700544228873536
Nanoseconds: 1700544228873536309
[root@localhost debug]#

示例3

// 将当前时间格式化为时间字符串
#include <iostream>
#include <chrono>
#include <iomanip>

int main()
{
	auto currentTime = std::chrono::system_clock::now();
	std::time_t t = std::chrono::system_clock::to_time_t(currentTime);
	std::cout << "CurrentTime: " << std::put_time(std::localtime(&t), "%F %T") << std::endl;

	return 0;
}

执行结果：

[root@localhost debug]# ./timeTest
CurrentTime: 2023-11-20 14:50:35
[root@localhost debug]#