date - c++11时钟/时间点之间的隐式转换

Question

是否可以在 time_point 之间进行隐式/显式转换s 的两个 C++11 时钟？

动机: chrono::duration s 提供从 epoch 存储时间间隔的方法，概念上不等于 time_point一个自定义时钟，它自己有一个纪元。
在时钟之间进行隐式转换可以简化 Howard Hinnant 的 date library 的使用。 <date/date.h>它提供了操作和打印的方法 time_point s 的系统时钟。

示例:

#include <date/date.h>
using namespace date;
namespace ch = std::chrono;
// 
#define EPOCH_OFFSET 100
template<class Duration> using PosixTimePoint = 
                   ch::time_point<ch::system_clock, Duration>;
typedef PosixTimePoint<ch::duration<long,std::micro>> PosixTimePointType;

struct SomeClock{
    typedef ch::duration<long,std::micro>   duration;
    typedef ch::time_point<SomeClock>  time_point;

    ...
    static time_point now() noexcept {
        using namespace std::chrono;
        return time_point (
            duration_cast<duration>( 
                system_clock::now().time_since_epoch()) + date::years(EPOCH_OFFSET) );
    }
    static PosixTimePoint<duration> to_posix( const time_point& tp  ){...}

}
auto tp = SomeClock::now(); //<time_point<SomeClock,ch::duration<long,std::micro>>;

目标:转换 tp所以 std::stream date.h 的转换工作并打印出当前时间，在我的情况下是:2017-12-24 17:02:56.000000

// std::cout << tp; compile error
std::cout << SomeClock::to_posix( tp ); // OK

显式转换:这可以提高可读性，支持语言的转换功能并方便访问 date.h例程。

long time_value = static_cast<long>( tp );
auto st = static_cast<PosixTimePointType>( tp ); 
std::cout << static_cast<PosixTimePointType>( tp );

Answer 1

我建议模仿 date::utc_clock 的实现或 date::tai_clock在 tz.h 中找到.例如 utc_clock实现两个函数来转换 sys_time :

template<typename Duration>
static
std::chrono::time_point<std::chrono::system_clock, typename std::common_type<Duration, std::chrono::seconds>::type>
to_sys(const std::chrono::time_point<utc_clock, Duration>&);

template<typename Duration>
static
std::chrono::time_point<utc_clock, typename std::common_type<Duration, std::chrono::seconds>::type>
from_sys(const std::chrono::time_point<std::chrono::system_clock, Duration>&);

所以你可以想到 std::chrono::system_clock作为“枢纽”。任何实现这些转换的时钟都可以通过从 system_clock 反弹来转换为实现这些转换的任何其他时钟。在封面下。为了促进反弹， date::clock_cast 介绍。

此外， utc_time可以用作集线器，如果这对您的类型更有效。例如 tai_clock实现:

template<typename Duration>
static
std::chrono::time_point<utc_clock, typename std::common_type<Duration, std::chrono::seconds>::type>
to_utc(const std::chrono::time_point<tai_clock, Duration>&) NOEXCEPT;

template<typename Duration>
static
std::chrono::time_point<tai_clock, typename std::common_type<Duration, std::chrono::seconds>::type>
from_utc(const std::chrono::time_point<utc_clock, Duration>&) NOEXCEPT;

clock_cast足够聪明来处理这个“双集线器”系统，所以你可以转换一个时钟，来/从 utc_time , 到另一个使用 sys_time 的时钟作为它的枢纽。

如果您还实现 to_stream对于您的时钟，那么您可以直接使用 format格式化您的 clock::time_point .和 clock_cast可能对您的 to_stream 的实现有用功能。

还有 from_stream可以用来勾你的 clock::time_point高达 date::parse .

搜索 https://howardhinnant.github.io/date/tz.html例如“ clock_cast”的用法。对于您的用例， to_sys/ from_sys API 似乎是最有用的。只要这两个功能就可以让你使用 clock_cast在您的 SomeClock 之间以及 tz.h 中的任何其他时钟(以及满足这些要求的任何其他自定义时钟)。

完整演示

#include "date/tz.h"
#include <iostream>
#include <sstream>

struct SomeClock
{
    using duration = std::chrono::microseconds;
    using rep = duration::rep;
    using period = duration::period;
    using time_point = std::chrono::time_point<SomeClock>;
    static constexpr bool is_steady = false;

    static time_point now() noexcept
    {
        return from_sys(date::floor<duration>(std::chrono::system_clock::now()));
    }

    static constexpr auto offset = date::sys_days{} - date::sys_days{date::year{1870}/1/1};

    template<typename Duration>
    static
    date::sys_time<Duration>
    to_sys(const std::chrono::time_point<SomeClock, Duration>& t)
    {
        return date::sys_time<Duration>{(t - offset).time_since_epoch()};
    }

    template<typename Duration>
    static
    std::chrono::time_point<SomeClock, Duration>
    from_sys(const date::sys_time<Duration>& t)
    {
        return std::chrono::time_point<SomeClock, Duration>{(t + offset).time_since_epoch()};
    }
};

template <class Duration>
using SomeTime = std::chrono::time_point<SomeClock, Duration>;

constexpr date::days SomeClock::offset;

template <class CharT, class Traits, class Duration>
std::basic_ostream<CharT, Traits>&
to_stream(std::basic_ostream<CharT, Traits>& os, const CharT* fmt,
          const SomeTime<Duration>& t)
{
    return date::to_stream(os, fmt, date::clock_cast<std::chrono::system_clock>(t));
}

template <class CharT, class Traits, class Duration>
std::basic_ostream<CharT, Traits>&
operator<<(std::basic_ostream<CharT, Traits>& os, const SomeTime<Duration>& t)
{
    const CharT fmt[] = {'%', 'F', ' ', '%', 'T', CharT{}};
    return to_stream(os, fmt, t);
}

template <class Duration, class CharT, class Traits, class Alloc = std::allocator<CharT>>
std::basic_istream<CharT, Traits>&
from_stream(std::basic_istream<CharT, Traits>& is, const CharT* fmt,
            SomeTime<Duration>& tp, std::basic_string<CharT, Traits, Alloc>* abbrev = nullptr,
            std::chrono::minutes* offset = nullptr)
{
    using namespace date;
    sys_time<Duration> st;
    date::from_stream(is, fmt, st, abbrev, offset);
    if (!is.fail())
        tp = clock_cast<SomeClock>(st);
    return is;
}

int
main()
{
    std::cout << SomeClock::now() << '\n';
    std::cout << date::format("%a, %b %d, %Y\n", SomeClock::now());
    std::istringstream in{"2017-12-24 19:52:30"};
    SomeClock::time_point t;
    in >> date::parse("%F %T", t);
    std::cout << t << '\n';
}