日期和时间工具

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C++ 包含对二类时间操作的支持：

  • chrono 库，灵活汇集了一些以各种精度跟踪时间的类型（如 std::chrono::time_point）。
  • C 风格日期和时间工具（如 std::time）。

std::chrono 库

chrono 库定义三种 (C++20 前)五种 (C++20 起)主要类型以及工具函数和常用 typedef。

  • 时钟（clock），
  • 时间点（time point），
  • 时长（duration），
  • 日历日期，
  • 时区信息。
 (C++20 起)

时钟

时钟由起点（或纪元）及计次频率组成。例如，时钟可以拥有 1970 年 1 月 1 日的纪元，和每一秒的计次。C++ 定义了以下几种时钟类型：

在标头 <chrono> 定义
在命名空间 std::chrono 定义
(C++11)
 来自系统范畴实时时钟的挂钟时间
(类)
(C++11)
 决不会调整的单调时钟
(类)
(C++11)
 拥有可用的最短计数周期的时钟
(类)
(C++20)
 确定类型是否为时钟
(类模板) (变量模板)
(C++20)
 协调世界时 (UTC) 的时钟
(类)
(C++20)
 国际原子时 (TAI) 的时钟
(类)
(C++20)
 GPS 时间的时钟
(类)
(C++20)
 用于文件时间的时钟
(typedef)
(C++20)
 表示本地时间的伪时钟
(类)

时间点

时间点是从特定时钟的纪元开始经过的时间时长。

在标头 <chrono> 定义
在命名空间 std::chrono 定义
(C++11)
 时间中的点
(类模板)
(C++20)
 定义如何在时钟间转换时间点的特征类
(类模板)
(C++20)
 转换一个时钟的时间点为另一个
(函数模板)

时长

时长由时间跨度组成，定义为某时间单位的某个计次数。例如，“42 秒”可表示为由 42 个 1 秒时间点位的计次所组成的时长。

在标头 <chrono> 定义
在命名空间 std::chrono 定义
(C++11)
 时间区间
(类模板)

当天时刻

若适用，hh_mm_ss 会将表示自午夜起经过时间的时长分割成时、分、秒和秒的小数部分。它主要是一种格式化工具。

在标头 <chrono> 定义
在命名空间 std::chrono 定义
(C++20)
 表示当天时刻
(类模板)
(C++20)
 在 12 时和 24 时格式的当天时刻之间翻译
(函数)

日历

在标头 <chrono> 定义
在命名空间 std::chrono 定义
(C++20)
 指示一个月中最后一日或星期之日的标签类
(类)
(C++20)
 表示月之日期
(类)
(C++20)
 表示年之月份
(类)
(C++20)
 表示格里高利历中的年
(类)
(C++20)
 表示格里高利历中星期之日
(类)
(C++20)
 表示月份的第 n 个 weekday
(类)
(C++20)
 表示月份的最后一个 weekday
(类)
(C++20)
 表示特定 month 的特定 day
(类)
(C++20)
 表示特定 month 的最后一日
(类)
(C++20)
 表示特定 month 的第 n 个 weekday
(类)
(C++20)
 表示特定 month 的最后一个 weekday
(类)
(C++20)
 表示特定 year 的特定 month
(类)
(C++20)
 表示特定的 year、month 和 day
(类)
(C++20)
 表示特定 year 和 month 的最后一日
(类)
(C++20)
 表示特定 year 和 month 的第 n 个 weekday
(类)
(C++20)
 表示特定 year 和 month 的最后一个 weekday
(类)
(C++20)
 创建格里高利历日期的约定语法
(函数)

时区

在标头 <chrono> 定义
在命名空间 std::chrono 定义
(C++20)
 描述 IANA 时区数据库的副本
(类)
(C++20)
 表示 tzdb 的链表
(类)
(C++20)
 访问和控制全球时区数据库信息
(函数)
(C++20)
 基于其名称来定位 time_zone
(函数)
(C++20)
 返回当前的 time_zone
(函数)
(C++20)
 表示时区
(类)
(C++20)
 表示在特定时间点的关于时区的信息
(类)
(C++20)
 表示关于从本地时间转换到 UNIX 时间的信息
(类)
(C++20)
 选择解决本地时间的歧义的方式
(枚举)
(C++20)
 zoned_time 所用的时区指针的特征类
(类模板)
(C++20)
 表示时区和时间点
(类)
(C++20)
 含有关于插入闰秒的信息
(类)
(C++20)
 闰秒插入信息
(类)
(C++20)
 从 utc_time 对象获得闰秒插入信息
(函数模板)
(C++20)
 表示时区的替用名
(类)
(C++20)
 用以报告本地时间不存在而抛出的异常
(类)
(C++20)
 为报告本地时间有歧义而抛出的异常
(类)

字面量

在标头 <chrono> 定义
在内联命名空间 std::literals::chrono_literals 定义
(C++20)
 表示特定年的 std::chrono::year 字面量
(函数)
(C++20)
 表示月内日期的 std::chrono::day 字面量
(函数)
(C++14)
 表示小时的 std::chrono::duration 字面量
(函数)
(C++14)
 表示分钟的 std::chrono::duration 字面量
(函数)
(C++14)
 表示秒的 std::chrono::duration 字面量
(函数)
(C++14)
 表示毫秒的 std::chrono::duration 字面量
(函数)
(C++14)
 表示微秒的 std::chrono::duration 字面量
(函数)
(C++14)
 表示纳秒的 std::chrono::duration 字面量
(函数)

chrono 输入/输出

在标头 <chrono> 定义
在命名空间 std::chrono 定义
(C++20)
 从流分析 chrono 对象
(函数模板)

注解

功能特性测试宏 值 标准 功能特性
__cpp_lib_chrono 201510L (C++17) 对 std::chrono::duration 和 std::chrono::time_point 进行舍入的函数
201611L (C++17) std::chrono::duration 和 std::chrono::time_point 所有成员函数的 constexpr
201907L (C++20) 日历和时区
202306L (C++26) std::chrono 值类的散列支持

C 风格日期与时间库

同时提供 C 风格日期与时间函数，例如 std::time_t、std::difftime 和 CLOCKS_PER_SEC。

示例

测量并显示函数调用的执行时间。

#include <chrono>
#include <iostream>
 
long Fibonacci(unsigned n)
{
    return n < 2 ? n : Fibonacci(n - 1) + Fibonacci(n - 2);
}
 
int main()
{
    const auto start{std::chrono::steady_clock::now()};
    const auto fb{Fibonacci(42)};
    const auto end{std::chrono::steady_clock::now()};
    const std::chrono::duration<double> elapsed_seconds = end - start;
 
    std::cout << "Fibonacci(42)：" << fb << "\n经过时间：";
//  std::cout << elapsed_seconds.count() << "s\n"; // C++20 前
    std::cout << elapsed_seconds << '\n'; // C++20 的 chrono::duration operator<<
}

可能的输出：

Fibonacci(42)：267914296
经过时间：0.791429s