C++11的chrono库提供高精度类型安全的计时功能,推荐使用steady_clock或high_resolution_clock测量代码执行时间。通过now()获取时间点,差值计算后用duration_cast转换为毫秒、微秒等单位,可封装为通用函数模板timeit便于复用,实现简洁精确的性能测试。

在C++11及以后的标准中,chrono 库提供了高精度、类型安全的时间处理功能,非常适合用于计时任务。使用 std::chrono 可以方便地测量代码段的执行时间,无需依赖传统的 clock() 或 gettimeofday() 等C风格函数。
1. 基本头文件和命名空间
要使用 chrono 库,需要包含头文件:#include通常还会使用:#include
using namespace std::chrono;
2. 常用时钟类型
chrono 提供了三种主要的时钟:
- system_clock:系统时间时钟,对应真实世界时间,可能受NTP或用户调整影响。
- steady_clock:稳定时钟,单调递增,不会被系统时间调整影响,适合做性能计时。
-
high_resolution_clock:高分辨率时钟,通常是
steady_clock的别名,提供最高精度。
steady_clock 或 high_resolution_clock,避免因系统时间跳变导致异常。3. 计时的基本步骤
使用 chrono 进行计时一般分为三步:
- 记录起始时间点
- 执行目标代码
- 记录结束时间点并计算差值
示例:测量一段代码的执行时间(单位:毫秒)
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auto start = high_resolution_clock::now();// 要计时的代码 for (int i = 0; i < 1000000; ++i) { // 模拟工作 }
auto end = high_resolution_clock::now(); auto duration = duration_cast
(end - start); std::cout << "耗时: " << duration.count() << " 毫秒" << std::endl;
4. 时间单位转换
chrono 支持多种时间单位,通过 duration_cast 可以进行转换:
-
nanoseconds:纳秒 -
microseconds:微秒 -
milliseconds:毫秒 -
seconds:秒 -
minutes:分钟 -
hours:小时
例如,获取微秒级精度:
auto duration = duration_cast(end - start); std::cout << "耗时: " << duration.count() << " 微秒" << std::endl;
5. 简化封装成函数模板
可以将计时逻辑封装为通用函数,便于复用:
templatevoid timeit(Func f) { auto start = high_resolution_clock::now(); f(); auto end = high_resolution_clock::now(); auto ms = duration_cast (end - start); std::cout << "函数执行耗时: " << ms.count() << " 毫秒" << std::endl; }
使用方式:
timeit([](){
for (int i = 0; i < 1000000; ++i) {
// 执行操作
}
});基本上就这些。chrono 库让C++的计时变得简洁、精确又安全。只要记住选择合适的时钟类型,并正确使用时间点和持续时间的组合,就能轻松实现各种计时需求。











