C++日期与时间

C++日期与时间

• C语言风格函数
• C++风格函数
• • 三大组件
  • • 1、时钟类型
    • 2、时间间隔
    • 3、时间点
  • 新特性
  • • 1、字面量
    • 2、截取

C语言风格函数

#include <ctime>

#ifndef _CRT_NO_TIME_T
    #ifdef _USE_32BIT_TIME_T
        typedef __time32_t time_t;
    #else
        typedef __time64_t time_t;
    #endif
#endif

std::time_t其实就是整形

函数	功能描述	返回值类型
time()	获取当前日历时间	time_t
localtime_s()	将time_t转换为本地时间的tm结构	tm*
gmtime_s()	将time_t转换为UTC时间的tm结构	tm*
mktime()	将tm结构转换为time_t	time_t
strftime()	格式化时间输出(可自定义格式%Y-%m-%d)	size_t
asctime_s	格式化时间输出(不可自定义格式)	返回0表示成功
clock()	获取程序处理器时间(可用来计时)	clock_t
difftime()	计算两个time_t的时间差	double
tm结构体

成员	类型	描述	范围
tm_sec	int	秒	[0, 60] including leap second
tm_min	int	分	[0-59]
tm_hour	int	时	[0-23]
tm_mday	int	月中的日	[1-31]
tm_mon	int	月（从0开始）	[0-11],0表示一月
tm_year	int	年（从1900开始）	实际年份-1900
tm_wday	int	星期几（0=周日）	[0-6],0表示周日
tm_yday	int	年中的日（从0开始）	[0-365]
tm_isdst	int	夏令时标志	>0:启用, 0:禁用, <0:未知
格式说明

格式	说明
%Y	4位年份 (2025)
%y	2位年份 (23)
%m	月份 (01-12)
%d	日期 (01-31)
%H	小时 (00-23)
%M	分钟 (00-59)
%S	秒 (00-60)
%A	完整星期几名称
%a	缩写星期几名称
%B	完整月份名称
%b	缩写月份名称
%Z	时区名称

void printTm(std::tm* tm) {
	char buffer[50];
	strftime(buffer, sizeof(buffer), "%Y-%m-%d %H:%M:%S", tm);
	std::cout << buffer << std::endl;
	//if (asctime_s(buffer, sizeof(buffer), tm) == 0) {
	//	std::cout << buffer << std::endl;
	//}
}

int main()
{
	system("chcp 65001");
	clock_t start = clock();
	// 获取当前时间(秒)
	std::time_t now = time(nullptr);
	std::cout << "now= " << now << std::endl;

	// 获取当前时间(秒)
	std::time_t currentTime;
	time(&currentTime);
	currentTime += 10000;
	std::cout << "currentTime= " << currentTime << std::endl;

	// 转换为本地时间
	std::tm tmNow;
	localtime_s(&tmNow, &now);
	printTm(&tmNow);

	// 转换为UTC时间
	std::tm tmCurrentTime;
	gmtime_s(&tmCurrentTime, &currentTime);
	printTm(&tmCurrentTime);

	// 两个std::time_t时间差
	double diff = now > currentTime ? difftime(now, currentTime) : difftime(currentTime, now);
	std::cout << "diff= " << diff << std::endl;

	// 增加天数(跨月了不会自增计算，直接报错)
	tmNow.tm_mday += 1;
	printTm(&tmNow);
	// std::tm -> d::time_t
	now = mktime(&tmNow);
	std::cout << "now= " << now << std::endl;

	clock_t end = clock();
	long duration = (double)(end - start) / CLOCKS_PER_SEC;
	std::cout << "duration= " << (end - start) << "ms" << std::endl;
	std::cout << "duration= " << duration << "s" << std::endl;
}

C++风格函数

#include <chrono>

三大组件

组件类型	作用	主要类型	线程安全
Clock (时钟)	提供时间点	system_clock, steady_clock, high_resolution_clock	是
Time Point (时间点)	表示特定时刻	time_point<Clock, Duration>	是
Duration (持续时间)	表示时间间隔	duration<Rep, Period>	是

1、时钟类型

时钟类型	描述	可转换为 time_t	单调性	用途	分辨率
system_clock	系统实时时钟	✅ 是	❌ 否	日期时间显示、与其他系统交互	通常为纳秒
steady_clock	稳定时钟	❌ 否	✅ 是	时间间隔测量、超时控制	高分辨率
high_resolution_clock	高分辨率时钟	可能	可能	高精度计时	最高可用分辨率
utc_clock‌	协调世界时	是（通过to_time_t）	非单调	表示协调世界时(UTC)，考虑闰秒调整	通常为纳秒级
tai_clock‌	国际原子时	是（通过to_time_t）	单调	表示国际原子时(TAI)，不考虑闰秒，稳定递增	通常为纳秒级
gps_clock‌	全球定位系统时	是（通过to_time_t）	单调	全球定位系统时间，以1980年1月6日为起点	通常为纳秒级
file_clock‌	文件系统时间	否	取决于实现	文件系统时间戳操作，用于文件创建和修改时间	通常为100纳秒
local_t‌	本地时间	是（需配合system_clock）	非单调	本地时间，不带时区信息的挂钟时间	与system_clock相同

int main()
{
	system("chcp 65001");
	// system_clock 获取当前日期时间
	auto sys_now = std::chrono::system_clock::now();
	std::time_t time_t_now = std::chrono::system_clock::to_time_t(sys_now + 1h);
	std::cout << "system_clock: " << time_t_now << endl;

	// steady_clock 测量时间间隔
	auto start = std::chrono::steady_clock::now();
	auto end = std::chrono::steady_clock::now();
	end += 100s;
	std::cout << "steady_clock diff: " << std::chrono::duration_cast<std::chrono::seconds>(end - start) << endl;

	// high_resolution_clock 高精度计时(底层可能是steady_clock的别名)
	auto high_res_start = std::chrono::high_resolution_clock::now();
	auto high_res_end = std::chrono::high_resolution_clock::now();
	high_res_end += 10min;
	std::cout << "high_resolution_clock diff: " << std::chrono::duration_cast<std::chrono::seconds>(high_res_end - high_res_start) << endl;

	// utc_clock 协调世界时间
	auto utc_time_start = clock_cast<std::chrono::utc_clock>(sys_now);
	utc_time_start = std::chrono::utc_clock::from_sys(sys_now);
	auto utc_time_end = std::chrono::utc_clock::now();
	utc_time_end += 2h;
	std::cout << "utc_clock diff: " << std::chrono::duration_cast<std::chrono::seconds>(utc_time_end - utc_time_start) << endl;

	// tai_clock‌ 国际原子时间
	auto tai_clock_start = std::chrono::tai_clock::from_utc(utc_time_start);
	auto tai_clock_end = std::chrono::tai_clock::now();
	tai_clock_end += 1min;
	std::cout << "tai_clock diff: " << std::chrono::duration_cast<std::chrono::seconds>(tai_clock_end - tai_clock_start) << endl;

	// gps_clock‌ 全球定位系统时
	auto gps_clock_start = std::chrono::gps_clock::from_utc(utc_time_start);
	auto gps_clock_end = std::chrono::gps_clock::now();
	gps_clock_end += 1min;
	std::cout << "gps_clock diff: " << std::chrono::duration_cast<std::chrono::seconds>(gps_clock_end - gps_clock_start) << endl;

	// file_clock 文件系统时间
	auto file_clock_start = std::chrono::file_clock::from_utc(utc_time_start);
	auto file_clock_end = std::chrono::file_clock::now();
	file_clock_end += 2min;
	std::cout << "file_clock diff: " << std::chrono::duration_cast<std::chrono::seconds>(file_clock_end - file_clock_start) << endl;
}

2、时间间隔

Duration 类型	Ratio	描述	示例
std::chrono::nanoseconds	std::ratio<1, 1000000000>	纳秒	1ns
std::chrono::microseconds	std::ratio<1, 1000000>	微秒	1μs
std::chrono::milliseconds	std::ratio<1, 1000>	毫秒	1ms
std::chrono::seconds	std::ratio<1>	秒	1s
std::chrono::minutes	std::ratio<60>	分钟	1min
std::chrono::hours	std::ratio<3600>	小时	1h
std::chrono::days	std::ratio<86400>	天	1d
std::chrono::weeks	duration<int, ratio_multiply<ratio<7>, days::period>>	周
std::chrono::months	duration<int, ratio_divide<years::period, ratio<12>>>	月
std::chrono::years	duration<int, ratio_multiply<ratio<146097, 400>, days::period>>	年	1y
运算符

运算类型	语法	说明	示例
构造	duration<Rep, Period> d(value)	创建持续时间	seconds(5)
转换	duration_cast<To>(from)	显式单位转换	duration_cast<minutes>(seconds(120))
加法	d1 + d2	相同或兼容单位相加	seconds(5) + milliseconds(500)
减法	d1 - d2	相同或兼容单位相减	minutes(10) - seconds(30)
乘法	d * scalar	持续时间乘以标量	seconds(5) * 2
除法	d / scalar	持续时间除以标量	minutes(10) / 2
取模	d1 % d2	持续时间取模	seconds(125) % minutes(2)

3、时间点

操作类型	语法	说明	示例
获取当前时间	Clock::now()	获取当前时间点	system_clock::now()
构造	time_point<Clock, Duration>(duration)	从持续时间构造	time_point<system_clock>(seconds(0))
时间运算	tp + duration	时间点加持续时间	now + hours(24)
时间差	tp1 - tp2	计算两个时间点的差	end - start
比较	tp1 < tp2	比较时间点先后	deadline < now

新特性

1、字面量

字面量	对应类型	示例
ns	nanoseconds	1000ns
us	microseconds	1000us
ms	milliseconds	1000ms
s	seconds	60s
min	minutes	5min
h	hours	24h
d	day	1d
y	year	1y

2、截取

特性	描述	示例
floor/ceil/round	持续时间舍入	floor<milliseconds>(1234567ns)
v 后缀	无单位数值	42s / 2