c++ - 如何创建用于 std::chrono 函数的自定义时钟？

Question

我有一些任意的时代，比如 1988 年 7 月 13 日。基本上我想测量与此相关的时间。我正在考虑编写一个自定义时钟类，这样我就可以编写如下代码：

using std::chrono;
time_point<My_Clock> tp;
std::cout << duration_cast<seconds>(tp.time_since_epoch()).count() << std::endl;

这可能吗？如果不是，那么最干净的方法是什么？

Answer 1

编写这个自定义时钟的难点在于弄清楚如何编写它的now()功能。在下面的示例中，我now()以system_clock's为基础now()。首先，我做了一些侦探工作，发现我system_clock有一个 1970 年的新年纪元，忽略了闰秒。这被称为unix 时间。事实证明，我所知道的每个实现（并且我想我已经检查过它们）都具有相同的时代（但这在 C++11 标准中未指定）。

接下来我计算 1988-07-13 是 1970-01-01 之后的 6768 天。使用这两个事实，其余的很容易：

#include <chrono>

struct My_Clock
{
    typedef std::chrono::seconds              duration;
    typedef duration::rep                     rep;
    typedef duration::period                  period;
    typedef std::chrono::time_point<My_Clock> time_point;
    static const bool is_steady =             false;

    static time_point now() noexcept
    {
        using namespace std::chrono;
        return time_point
          (
            duration_cast<duration>(system_clock::now().time_since_epoch()) -
            hours(6768*24)
          );
    }
};

MyClock需要嵌套的 typedef 来描述它的duration, rep,period和time_point. 根据您的问题，我选择seconds了duration，但您可以选择任何您想要的。

对于该now()函数，我只需调用system_clock::now()并以秒为单位减去纪元。通过编写所有内容，我对这个计算有点聪明，MyClock::duration这样我就可以更容易地改变duration. 请注意，我能够用 减去 epoch hours，它隐式转换为duration（即seconds）。或者，我可以为自己建立一个习惯duration：

typedef std::chrono::duration<int, std::ratio_multiply<std::chrono::hours::period,
                                                       std::ratio<24>>> days;

然后返回的now()本来可以写成：

        return time_point
          (
            duration_cast<duration>(system_clock::now().time_since_epoch()) -
            days(6768)
          );

无论如何，现在您可以像这样使用它：

#include <iostream>

int
main()
{
    using namespace std::chrono;
    time_point<My_Clock> tp = My_Clock::now();
    std::cout << tp.time_since_epoch().count() << '\n';
}

这对我来说刚刚打印出来：

786664963

这表明今天（2013-06-16）是 1988-07-13 之后的大约 24.9 年。

C++20 更新

在 C++20 中，您可以使用更新的<chrono>日历服务从实现中消除“幻数”：

#include <chrono>

struct My_Clock
{
    typedef std::chrono::seconds              duration;
    typedef duration::rep                     rep;
    typedef duration::period                  period;
    typedef std::chrono::time_point<My_Clock> time_point;
    static const bool is_steady =             false;

    static time_point now() noexcept
    {
        using namespace std::chrono;
        return time_point
          {
            duration_cast<duration>(system_clock::now() - sys_days{July/13/1988})
          };
    }
};

为了方便起见，没有运行时费用。子表达式sys_days{July/13/1988}在编译时优化为自system_clock纪元以来的天数，然后system_clock::duration在从system_clock::now().