1. 简述

        C++ STL库中的 chrono 是一个关于日期和时间的库，它提供了一套丰富、灵活且类型安全的API，用于测量和操作时间。chrono 库是C++11标准的一部分，它使得我们可以进行高精度的时间测量，以及执行基于时间点的算术操作。

2. chrono的主要组件

（1）时间点（Time Points）

        表示一个特定的时间点，例如“2023-07-06 12:00:00”。chrono 库提供了几种时间点类型，如 system_clock::time_point，steady_clock::time_point，high_resolution_clock::time_point 等。

（2）时间长度（Durations）

        表示一段时间，例如“5小时”，“10分钟”或“2.5秒”。chrono 库提供了多种表示时间长度的类型，例如 hours，minutes，seconds，milliseconds，microseconds 和 nanoseconds。

（3）时钟（Clocks）

        用于获取当前时间点。chrono 库中定义了几个时钟类型，包括 system_clock（表示从1970年1月1日开始的实时时钟），steady_clock（表示一个不会被调整的时钟，通常用于测量持续时间），high_resolution_clock（提供最高精度的时钟）等。

3. 定义时间点并获得时间

        std::chrono::time_point是一个模板类，可以通过该类定义基于不同时钟的时间点。

        如下，定义了一个基于system_clock的时间点。

std::chrono::time_point<std::chrono::system_clock> sys_time_tic;

        之后可以通过如下方式获得某一时间点。

sys_time_tic = std::chrono::system_clock::now();

        也可以定义一个steady_clock或high_resolution_clock的时间点，分别如下所示。

std::chrono::time_point<std::chrono::steady_clock> steady_time_tic;

std::chrono::time_point<std::chrono::high_resolution_clock> high_res_time_tic;

        获取时间点的方式也有所不同，需要依赖于各自的时钟类型。

steady_time_tic = std::chrono::steady_clock::now();

high_res_time_tic = std::chrono::high_resolution_clock::now();

4. 定义一个时间长度

        一般情况下，我们使用std::chrono::duration来定义一个时间长度。

        其原型如下所示。

template<class Rep, class Period = std::ratio<1>>  

class duration;

Rep是一个数值类型，用来表示此持续时间的长度。这可以是任何数值类型，但通常是整数类型（如 int64_t、long long 等）或浮点数类型（如 double、float）。这个类型决定了能够表示的时间精度和范围。

Period是一个表示时间单位的类型，它通常是 std::ratio 的一个特化，用来表示时间的分母和分子。例如，std::ratio<1> 表示以秒为单位，std::ratio<1, 1000> 表示以毫秒为单位。这个模板参数使得 duration 可以灵活地表示不同的时间单位。

std::chrono::duration还有很多变种，可以更方便的表示一段时间。

1. std::chrono::hours
2. std::chrono::minutes
3. std::chrono::seconds
4. std::chrono::milliseconds
5. std::chrono::microseconds
6. std::chrono::nanoseconds

        举例来说，std::chrono::milliseconds类似于std::chrono::duration(int64_t, std::ratio(1, 1000))，但不完全等同，因为前者是一个特化类型，还包含了额外的一些特性。

5. 计算一个时间周期

        假如我们想计算一个操作的执行时间，我们定义两个时间点，分别是sys_time_tic和sys_time_toc，那么我们就可以通过std::chrono::duration或std::chrono::duration_cast计算这一操作所花费的时间。

如下，通过std::chrono::duration计算操作所需的秒数。

std::chrono::duration<double> elapsed = sys_time_tic - sys_time_toc;

当然也可以直接的进行转换，下面两种方式是一样的。

std::chrono::milliseconds duration = std::chrono::duration_cast<std::chrono::milliseconds>(end - start); 

auto duration = std::chrono::duration_cast<std::chrono::milliseconds>(end - start);  

通过count()获取实际的时长。

std::cout << "The operation took " << duration.count() << " milliseconds." << std::endl;