c++中的std::chrono怎么用来计时_c++计时库chrono使用教程

使用std::chrono::steady_clock可精确测量代码运行时间,通过记录时间点、计算差值并转换单位实现高效计时。

c++中的std::chrono怎么用来计时_c++计时库chrono使用教程

c++中,std::chrono 是一个用于处理时间的库,从 C++11 开始引入,非常适合用来计时。它提供了高精度的时间测量功能,使用起来简洁且类型安全。下面是一个实用的教程,教你如何用 std::chrono 来进行代码计时。

基本概念:时钟、时间点和持续时间

std::chrono 主要由三部分组成:

  • 时钟(Clocks):如 system_clocksteady_clockhigh_resolution_clock,提供当前时间。
  • 时间点(time_point:某个时钟上的具体时刻。
  • 持续时间(duration):两个时间点之间的时间间隔,比如毫秒、微秒等。

对于计时任务,推荐使用 std::chrono::steady_clock,因为它不会受系统时间调整影响,适合测量经过的时间。

单次计时:测量一段代码的运行时间

这是最常见的使用场景。你可以记录开始和结束的时间点,然后计算差值。

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 #include <iostream> #include <chrono> <p>int main() { // 记录开始时间 auto start = std::chrono::steady_clock::now();</p><pre class='brush:php;toolbar:false;'>// 模拟耗时操作 for (int i = 0; i < 1000000; ++i) {     // 做一些工作 }  // 记录结束时间 auto end = std::chrono::steady_clock::now();  // 计算耗时(微秒) auto duration = std::chrono::duration_cast<std::chrono::microseconds>(end - start); std::cout << "耗时: " << duration.count() << " 微秒n";  return 0;

}

这里用 duration_cast 将时间差转换为需要的单位,比如 microsecondsmillisecondsnanoseconds

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常用时间单位转换

std::chrono 支持多种时间单位,常见的有:

  • std::chrono::nanoseconds
  • std::chrono::microseconds
  • std::chrono::milliseconds
  • std::chrono::seconds
  • std::chrono::minutes
  • std::chrono::hours

你可以自由转换:

 auto ms = std::chrono::duration_cast<std::chrono::milliseconds>(duration); auto sec = std::chrono::duration_cast<std::chrono::seconds>(duration); 

封装成可复用的计时类

如果你经常需要计时,可以写一个简单的计时器类:

 #include <chrono> #include <iostream> <p>class Timer { public: Timer() : start_(std::chrono::steady_clock::now()) {}</p><pre class='brush:php;toolbar:false;'>void reset() {     start_ = std::chrono::steady_clock::now(); }  int64_t elapsed_ms() const {     return std::chrono::duration_cast<std::chrono::milliseconds>(         std::chrono::steady_clock::now() - start_     ).count(); }  int64_t elapsed_us() const {     return std::chrono::duration_cast<std::chrono::microseconds>(         std::chrono::steady_clock::now() - start_     ).count(); }

private: std::chrono::steady_clock::timepoint start; };

// 使用示例 int main() { Timer t; // 执行一些操作 for (int i = 0; i < 500000; ++i); std::cout << “耗时: ” << t.elapsed_us() << ” 微秒n”; return 0; }

这个类可以在多个地方重复使用,调用 reset() 重新开始计时,通过 elapsed_xxx() 获取不同单位的耗时。

基本上就这些。std::chrono 使用起来直观又高效,是现代 C++ 中计时的首选方式。只要记住获取时间点、做差、转换单位这三个步骤,就能轻松掌握。不复杂但容易忽略细节的是选择正确的时钟类型 —— 对于性能测量,steady_clock 最可靠。

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