使用std::chrono::steady_clock进行稳定计时,因不受系统时间调整影响,适合精确测量时间段,结合now()获取时间点,计算时间差。

在c++中,chrono库是进行高精度计时的推荐方式。它位于标准库头文件<chrono>中,结合std::chrono::high_resolution_clock或std::chrono::steady_clock可以实现精确的时间测量。下面介绍几种常用且准确的计时方法。
使用 steady_clock 进行稳定计时
std::chrono::steady_clock 是最常用的计时钟,因为它保证时间不会被系统调整影响(如NTP校正),适合测量时间段。
基本用法如下:
#include <chrono><br> #include <iostream><br><br> auto start = std::chrono::steady_clock::now();<br> // 执行需要计时的操作<br> for (int i = 0; i < 1000000; ++i) {<br> // 模拟工作<br> }<br> auto end = std::chrono::steady_clock::now();<br><br> auto duration = std::chrono::duration_cast<std::chrono::microseconds>(end - start);<br> std::cout << "耗时: " << duration.count() << " 微秒" << std::endl;
选择合适的时间单位
通过 duration_cast 可以将时间差转换为不同单位,例如:
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-
std::chrono::nanoseconds:纳秒 -
std::chrono::microseconds:微秒 -
std::chrono::milliseconds:毫秒 -
std::chrono::seconds:秒
根据实际需求选择合适的精度。例如,短时间操作建议使用微秒或纳秒。
封装成可复用的计时类
为了方便多次使用,可以封装一个简单的计时器类:
class Timer {<br> public:<br> Timer() { start = std::chrono::steady_clock::now(); }<br><br> void reset() {<br> start = std::chrono::steady_clock::now();<br> }<br><br> template <typename T = std::chrono::microseconds><br> long long elapsed() const {<br> return std::chrono::duration_cast<T>(<br> std::chrono::steady_clock::now() - start).count();<br> }<br><br> private:<br> std::chrono::steady_clock::time_point start;<br> };<br><br> // 使用示例:<br> Timer t;<br> // 做一些事<br> std::cout << "用时: " << t.elapsed() << " 微秒" << std::endl;
注意事项
避免使用 std::chrono::system_clock 来测量时间间隔,因为它的值可能因系统时间调整而跳变,不适合做性能分析。
如果需要更高可读性,可以用 std::format(C++20)或流输出格式化时间。
基本上就这些。只要用对时钟类型和单位,chrono库能提供足够精确的计时能力。不复杂但容易忽略的是选择steady_clock而非system_clock。正确使用后,无论是测函数运行时间还是性能调优都更加可靠。


