为什么chrono::system_clock返回微秒，而clock_gettime返回纳秒

Question

std:：chrono:：system_clock:：time_sance_epoch((。count((以微秒为单位给出结果。

我想要以纳秒为单位的当前时间。但我不能使用high_resolution_clock，因为在我的系统中，它是steady_clock(单调时钟(上的别名。

我知道我的系统具有纳秒的能力，因为如果我使用clock_gettime(clock_REALTIME，&ts(，我将获得正确的纳秒分辨率epoch时间。

如何告诉std:：chrono使用纳秒分辨率？我希望避免使用clock_gettime，并坚持使用cpp包装器。

Answer 1

如何告诉std:：chrono使用纳秒分辨率？

这听起来很适合编写自己的自定义时钟。这比听起来容易得多：

#include <time.h>
#include <chrono>
struct my_clock
{
using duration   = std::chrono::nanoseconds;
using rep        = duration::rep;
using period     = duration::period;
using time_point = std::chrono::time_point<my_clock>;
static constexpr bool is_steady = false;
static time_point now()
{
timespec ts;
if (clock_gettime(CLOCK_REALTIME, &ts))
throw 1;
using sec = std::chrono::seconds;
return time_point{sec{ts.tv_sec}+duration{ts.tv_nsec}};
}
};

只需让您的now()用CLOCK_REALTIME呼叫clock_gettime即可。然后将退货包装在具有nanoseconds分辨率的chrono::time_point中。

警告，我刚刚在macOS上尝试过，并连续两次调用now()。它每次打印出相同数量的纳秒。调用不可能在一纳秒内执行。所以我得到的是纳秒精度，但不是纳秒精度。

如果您希望my_clock参与C++20std::chrono::clock_cast设施(根据Nicol Bolas的建议在下面的注释中(，将这两个静态成员函数添加到my_clock:

template<typename Duration>
static
std::chrono::time_point<std::chrono::system_clock, Duration>
to_sys(const std::chrono::time_point<my_clock, Duration>& tp)
{
return std::chrono::time_point<std::chrono::system_clock, Duration>
{tp.time_since_epoch()};
}
template<typename Duration>
static
std::chrono::time_point<my_clock, Duration>
from_sys(const std::chrono::time_point<std::chrono::system_clock, Duration>& tp)
{
return std::chrono::time_point<my_clock, Duration>{tp.time_since_epoch()};
}

现在你可以说：

cout << clock_cast<system_clock>(my_clock::now()) << 'n';

您还可以将clock_cast发送到或从发送到参与clock_cast功能的所有其他C++20和自定义时钟。

Answer 2

我得到了一个正确的纳秒分辨率的epoch时间。

你是吗？clock_gettime是所必需的，以返回以纳秒为单位的时间，而不管您访问的是什么时钟。这并不意味着CLOCK_REALTIME实际上提供了这种分辨率。它内部可能只有微秒的分辨率，并通过乘以1000来表示纳秒。

相比之下，计时时钟的实际分辨率由实现指定。它不是UI的强制部分；它可能因系统而异，也可能因时钟而异。因此，如果特定实现的system_clock::period以微秒为单位，那么这就是该实现愿意声称提供的所有分辨率。

也许实现可以提供更多的解决方案，但如果可以的话，它可能会这么说。所以，如果不能，那就意味着实现不愿意声称提供更多解决方案。

然而，如果您觉得clock_gettime确实提供了更好的分辨率(而不是简单地提供更多的数字(，您可以使用它。在C++20中，system_clock明确表示为UNIX时间。因此，如果您有一个以纳秒为单位的时间，您可以将其转换为time_point<system_clock, nanoseconds>:

namespace chrono = std::chrono;
...
using nano_sys = chrono::time_point<chrono::system_clock, chrono::nanoseconds>;
auto sys_tp_ns = nano_sys(chrono::nanoseconds(time_in_nanoseconds));

Answer 3

首先，请注意，在GCC+libstc++std:：chrono上，它只是clock_gettime((周围语法糖的一个薄薄的包装。你在这里说的是同样的事情。std:：chrono使用clock_gettime((。

system_clock::time_point
system_clock::now() noexcept
{
timespec tp;
clock_gettime(CLOCK_REALTIME, &tp);
return time_point(duration(chrono::seconds(tp.tv_sec)
+ chrono::nanoseconds(tp.tv_nsec)));
}

来源：https://code.woboq.org/gcc/libstdc++-v3/src/c++11/chrono.cc.html

(以上代码已清理(

所以精度是存在的，你只需要用在纳秒内检索它

uint64_t utc_now_nanos() {
std::chrono::steady_clock::time_point tp = std::chrono::steady_clock::now();
return std::chrono::time_point_cast<std::chrono::nanoseconds>(tp).time_since_epoch().count();
}