chrono 라이브러리 |
C++ 11부터 추가된 시간 관련 데이터를 다룰 수 있게 도와주는 라이브러리
chrono[크로노]는 '때', '시기' 같은 뜻으로 일반적인 시간을 의미
chrono 라이브러리를 편하게 사용하려면 using namespace chrono;를 사용하면 모든 문구마다 std::chrono::를 붙이지 않아도 됨
#include <chrono>
using namespace chrono;
크게 3가지 요소로 구성됨
1) 시간의 간격을 나타내는 duration
2) 특정 시점을 나타내는 time_point
3) 현재 시간을 알려주는 시계 clock
duration |
chrono 라이브러리에서 duration은 시간 간격을 나타내는 용도
A시점의 시간과 B시점의 시간 사이의 간격이 몇초인지 알아야 할 때
틱이 발생하는 횟수로 사용할 수도 있음, 예를들어 10초는 1초단위의 틱 10틱동안의 기간을 의미
또는 보기 쉬운 초 단위로 캐스팅해서 사용도 가능
/* start부터 end까지 실제 걸리는 시간을 보기 좋게 표현하고 싶다거나 할때 duration을 활용 */
/* Alias */
using nanoseconds = duration<long long, nano>;
using microseconds = duration<long long, micor>;
using milliseconds = duration<long long, milli>;
using seconds = duration<long long>;
using minutes = duration<long long, ratio<60>>;
using hours = duration<long long, ratio<3600>>;
/*
즉 복잡하게 std::chrono::duration<long long, ration<3600>>처럼 쓸 필요없이
std::chrono::hours로 쓸 수 있음
만약 using namespace chrono;를 선언한다면 그냥 hours로 써도 됨
*/
std::chrono::nanoseconds // 10^9분의 1초이며 단위는 ns
std::chrono::microseconds // 10^6분의 1초이며 단위는 us
std::chrono::milliseconds // 10^3분의 1초이며 단위는 ms
std::chrono::seconds // 1초
std::chrono::minutes // 1분
std::chrono::hours // 1시간
duration을 활용해서 시간간격 표현하는 방법
/*
duration을 .count()로 출력하면 틱이 몇회 발생했는지 확인 할 수 있고
duration_cast을 사용하면 durtion을 원하는 형식으로 캐스팅해서 사용 가능
*/
std::chrono::duration diff = end - start;
std::cout << "몇 번의 틱이 발생했는지 : " << diff.count() << '\n'
<< "실제 시간이 얼마나 걸린건지 : "
<< std::chrono::duration_cast<std::chrono::microseconds>(diff).count()
<< "us\n";
time_point |
chrono 라이브러리에서 time point는 특정 시점을 표현
예를들어 2023년 07월 04일 같은 특정한 시간을 표현
chrono 라이브러리에서는 유닉스 타임(혹은 에포크 타임)이라고 불리는 1970년 1월 1일을 기준으로
특정 기간(duration)이 지난 시점을 time_point로 정의
#include <chrono>
#include <iostream>
int main()
{
std::chrono::time_point tp = std::chrono::system_clock::now(); // 현재 시간 리턴
// epoch 시간 이후 현재 까지 시간 단위 경과 시간
std::chrono::hours h = std::chrono::duration_cast<std::chrono::hours>(tp.time_since_epoch());
std::cout << h.count() << std::endl;
// epoch 시간 이후 현재 까지 분 단위 경과 시간
std::chrono::minutes m = std::chrono::duration_cast<std::chrono::minutes>(tp.time_since_epoch());
std::cout << m.count() << std::endl;
return 0;
}
clock |
std::system_clock => 일반적인 상황에서 현재 컴퓨터의 시간을 얻어오고자 할 때(1초에 1tick)
std::high_resolution_clock => 좀 더 정밀한 시간 계산을 원할 때(0.00000001초마다 1tick)
std::steady_clock => 수정 되지 않는 단조 증가 시계가 필요할 때(시스템 시간을 되돌려도 계속 증가하는 시계)
std::system_clock은 유닉스 타임(1970년 1월 1일)부터 현재까지 발생한 틱의 횟수를 time_point 객체로 리턴해줌
정확히 몇시 몇분 이런걸 알려주는게 아님
즉 time_point 객체에 clock의 시작점인 유닉스타임과 현재 시간의 duration을 보관하는 것
std::high_resolution_clock은 더 정밀한 시간 계산을 원할 때 사용한다.
예를들어 프로그램 성능을 측정하고 싶을 때 시작 전에 time_point를 기록하고 끝난 후 time_point를 기록해서 duration을 확인하는 식으로 사용이 가능
사용 예시)
#include <iostream>
#include <chrono>
int main()
{
std::chrono::time_point<std::chrono::high_resolution_clock> start =
std::chrono::high_resolution_clock::now(); // 시작 전의 timestamp 찍어두기
for (int i = 0; i < 100000; i++) {
}
std::chrono::time_point<std::chrono::high_resolution_clock> end =
std::chrono::high_resolution_clock::now(); // 시작 후의 timestamp 찍어두기
//auto diff = end - start; // C++ 17 이전
std::chrono::duration diff = end - start; // C++ 17 이후
std::cout << "몇 번의 틱이 발생했는지 : " << diff.count() << '\n'
<< "실제 시간이 얼마나 걸린건지 : " << std::chrono::duration_cast<std::chrono::microseconds>(diff).count() << "us\n";
return 0;
}
다양한 활용 방법들 |
1. 문자열로부터 time_point 구하기
문자열로부터 time_point를 만들기 위해서는 from_stream 함수를 이용
#include <iostream>
#include <chrono>
using namespace std::chrono;
int main()
{
std::istringstream ss{ "2023-07-04 23:44:03" };
std::chrono::time_point<system_clock, seconds> stp; // seconds를 다른 duration으로 변경 가능
std::chrono::from_stream(ss, "%F %T", stp);
std::cout << stp << '\n';
}
2. 현재 시간 구하기
C++ 20 이전에는 chrono 라이브러리로만 깔끔하게 현재 몇년도 몇월 몇일 이런식으로 표기하는 방법은 없음
C언어의 함수들과 함께 사용해야 한다고 함
#pragma warning(disable : 4996)
#include <iostream>
#include <chrono>
#include <ctime>
int main() {
auto now = std::chrono::system_clock::now();
std::time_t t = std::chrono::system_clock::to_time_t(now);
std::cout << "현재 시간 : " << std::put_time(localtime(&t), "%F %T %z") << '\n';
}
C++ 20 이후는 아래처럼도 사용 가능
#include <iostream>
#include <chrono>
int main()
{
// system_clock으로 현재 UTC 얻기(Universal Time Coordinated)
const std::chrono::system_clock::time_point utc = std::chrono::system_clock::now();
std::cout << "현재 UTC : " << utc << '\n'; // 2023-07-04 13:58:44.7184726
// system_clock으로 Local Time 얻기
const std::chrono::local_time<std::chrono::system_clock::duration> local_time =
std::chrono::zoned_time{ std::chrono::current_zone(), std::chrono::system_clock::now() }.get_local_time();
std::cout << "현재 Local time : " << local_time << '\n'; // 2023-07-04 23:02:02.6299804
return 0;
}
3. 유닉스 타임(에포크 타임)으로부터 경과 틱 구하기
1) UTC의 경우
time_point를 time_t로 변경하는 to_time_t 함수
반대로 time_t로부터 time_point로 변경하는 from_time_t 함수를 사용
using namespace std::chrono;
std::cout << "original time_t : " << time(nullptr) << std::endl;
const system_clock::time_point utc_now = system_clock::now();
std::time_t t = std::chrono::system_clock::to_time_t(utc_now);
std::cout << "chrono time_t : " << t << std::endl;
system_clock::time_point tp = std::chrono::system_clock::from_time_t(t);
std::cout << "reverse : " << tp << std::endl;
2) local_time의 경우
로컬 타임은 to_time_t를 사용할 수 없다
대신 time_since_epoch 함수를 이용
using namespace std::chrono;
const system_clock::time_point utc_now = system_clock::now();
std::cout << "UTC : " << floor<seconds>(utc_now.time_since_epoch()).count() << std::endl;
const local_time<system_clock::duration> local_now = zoned_time{ current_zone(), system_clock::now() }.get_local_time();
std::cout << "Local : " << floor<seconds>(utc_now.time_since_epoch()).count() << std::endl;
// floor<seconds>로 초단위까지만 남기고 내림
4. 년 월 일 파싱
{
using namespace std::chrono;
// UTC 기반 현재 시간 구하기
const system_clock::time_point now = system_clock::now();
// year_month_day를 위해 day까지 절삭
const time_point<std::chrono::system_clock, std::chrono::days> dp = floor<std::chrono::days>(now);
// 날짜를 얻기 위한 year_month_day
std::chrono::year_month_day ymd{ dp };
// 시간을 얻기 위한 hh_mm_ss
std::chrono::hh_mm_ss time{ floor< std::chrono::milliseconds>(now - dp) };
std::cout << "UTC now : " << now << std::endl;
std::cout << "UTC year : " << ymd.year() << std::endl;
std::cout << "UTC month : " << (unsigned int)ymd.month() << std::endl;
std::cout << "UTC day : " << ymd.day() << std::endl;
std::cout << "UTC hours : " << time.hours().count() << std::endl;
std::cout << "UTC minutes : " << time.minutes().count() << std::endl;
std::cout << "UTC seconds : " << time.seconds().count() << std::endl;
std::cout << "UTC milliseconds : " << time.subseconds().count() << std::endl;
}
{
using namespace std::chrono;
// Local Time 기반 현재 시간 구하기
const local_time<system_clock::duration> now = zoned_time{ current_zone(), system_clock::now() }.get_local_time();
// year_month_day를 위해 day까지 절삭
const time_point<std::chrono::local_t, std::chrono::days> dp = floor<std::chrono::days>(now);
// 날짜를 얻기 위한 year_month_day
std::chrono::year_month_day ymd{ dp };
// 시간을 얻기 위한 hh_mm_ss
std::chrono::hh_mm_ss time{ std::chrono::floor< std::chrono::milliseconds>(now - dp) };
std::cout << "Local now : " << now << std::endl;
std::cout << "Local year : " << ymd.year() << std::endl;
std::cout << "Local month : " << (unsigned int)ymd.month() << std::endl;
std::cout << "Local day : " << ymd.day() << std::endl;
std::cout << "Local hours : " << time.hours().count() << std::endl;
std::cout << "Local minutes : " << time.minutes().count() << std::endl;
std::cout << "Local seconds : " << time.seconds().count() << std::endl;
std::cout << "Local milliseconds : " << time.subseconds().count() << std::endl;
}
5. 특정 월의 마지막 날짜 구하기
/*
std::chrono::year_month_day_last 를 이용해 해당 달의 마지막 날짜가
28일인지 30일인지 31일인지 획득 가능
*/
#include <iostream>
#include <chrono>
int main()
{
using namespace std::chrono;
const system_clock::time_point now = system_clock::now();
time_point<std::chrono::system_clock, std::chrono::days> dp = floor<std::chrono::days>(now);
std::chrono::year_month_day ymd{ dp };
std::chrono::year_month_day_last last_day_of_month(ymd.year(), month_day_last(ymd.month()));
std::cout << last_day_of_month.year() << std::endl;
std::cout << last_day_of_month.month() << std::endl;
std::cout << last_day_of_month.day() << std::endl; // 여기로 마지막 날짜 획득 가능
}
6. 특정 일의 요일 얻기
#include <iostream>
#include <chrono>
int main()
{
using namespace std::chrono;
const system_clock::time_point now = system_clock::now();
time_point<std::chrono::system_clock, std::chrono::days> dp = floor<std::chrono::days>(now);
std::chrono::year_month_weekday ymw{ dp };
std::cout << ymw.year() << std::endl; // 연도
std::cout << ymw.month() << std::endl; // 월
std::cout << ymw.weekday().c_encoding() << std::endl; // 일요일을 0으로 표현하는 c 스타일 요일 표현
std::cout << ymw.weekday().iso_encoding() << std::endl; // 일요일을 7로 표현하는 iso 스타일 요일 표현
std::cout << ymw.index() << std::endl; // 몇번째 주 요일인지 표현.
// 예) 오늘이 월요일이고 3이 리턴 된다면 3번째 월요일을 의미한다.
std::cout << ymw.weekday_indexed() << std::endl; // Mon[3] 형태로 출력
// c iso
// Sunday 0 7
// Monday 1 1
// Tuesday 2 2
// Wednesday 3 3
// Thursday 4 4
// Friday 5 5
// Saturday 6 6
// Sunday 0 7
}
7. 날짜 및 시간에 증감연산
/*
time_point에 duration을 더하거나 빼는 식으로 사용
단 초, 분, 시간, 일, 주 단위까지는 활용하기 좋으나 month와 year은 사용하기 좋지 않음
1월을 2월로 증가시키는 경우 1월 31일에서 1달을 증가시키면 2월 31일로 처리할지,
혹은 3월로 넘어갈지 이런것들이 복잡해지므로
*/
using namespace std::chrono;
std::istringstream ss{ "1970-01-31 23:59:59" };
std::chrono::system_clock::time_point tp;
std::chrono::from_stream(ss, "%F %T", tp);
std::cout << tp << std::endl; // 1970-01-31 23:59:59.0000000
std::cout << tp + milliseconds(5) << " +5 ms" << std::endl; // 1970-01-31 23:59:59.0050000 +5 ms
std::cout << tp + seconds(1) << " +1 sec" << std::endl; // 1970-02-01 00:00:00.0000000 +1 sec
std::cout << tp + minutes(1) << " +1 min" << std::endl; // 1970-02-01 00:00:59.0000000 +1 min
std::cout << tp + hours(1) << " +1 hour" << std::endl; // 1970-02-01 00:59:59.0000000 +1 hour
std::cout << tp + days(1) << " +1 day" << std::endl; // 1970-02-01 23:59:59.0000000 +1 day
std::cout << tp + weeks(1) << " +1 week" << std::endl; // 1970-02-07 23:59:59.0000000 +1 week
※ 참고 문헌