C++ chrono 库的限制？答案

【问题标题】：Limitations on C++ chrono library?C++ chrono 库的限制？
【发布时间】：2020-05-07 10:57:39
【问题描述】：

我从一个更大的项目中提取了以下简单代码。我试图通过提取日、月、年来模拟期货日期。我正在使用 std::chrono 库。过了一定天数（我的电脑上大约 8835 天），日期就出错了。我已经尝试过：

使用 g++ 优化标志
使用 valgrind 启动
寻找有关限制的计时文档

你能重现这种行为吗？

// COMPILE OK && RUN KO (wandbox)
// g++ prog.cc -O2 -march=native -std=c++11

// COMPILE OK && RUN OK (wandbox)
// clang++ prog.cc -Wall -Wextra -std=c++11

#include <iostream>
#include <chrono>

using namespace std;

int main(int ac, char* av[])
{
  (void) ac; (void) av;
  auto faketime = chrono::system_clock::now();

  for( int i=0; i<100000; ++i) {
    // doDaily();
    faketime += chrono::hours(24);
    time_t ftime = chrono::system_clock::to_time_t(faketime);
    if( i% 1000 == 0)
         cout << "faketime (" << ftime << ") is : " << ctime(&ftime) << endl;
  } 
  auto currtime = chrono::system_clock::now();
  time_t cutime = chrono::system_clock::to_time_t(currtime);
  cout << "currtime is : " << ctime(&cutime);
  return 0;
}

RESULT（第三行出错）：

[...]
faketime (9105738161) is : Tue Jul 20 20:42:41 2258
faketime (9192138161) is : Mon Apr 15 20:42:41 2261
faketime (-9168205912) is : Wed Jun 21 21:27:07 1679
faketime (-9081805912) is : Tue Mar 17 21:27:07 1682
faketime (-8995405912) is : Mon Dec 11 21:27:07 1684
currtime is : Thu May  7 12:48:56 2020

已编辑：

在哪里出错了。
我已经在https://wandbox.org/ 上测试了这段代码：我可以用 gcc 11 重现这个问题，但它可以在 clang++ 上正常工作
似乎存在限制，但只能使用 g++ 编译。

【问题讨论】：

输出有什么问题？我猜是年份，但可能更清楚
time_t 是整数秒。
请注意，您有 2 个限制要检查、chrono 和 ctime/time_t。
您是否尝试过打印您的time_t 的整数值？您是否尝试过使用 C++20 formatter 而不是首先转换为 time_t？显示的日期与 32 位 UNIX 纪元溢出不对应，因此值得仔细检查转换是否有损耗。
大家好，感谢您的回答。好吧，我想这就是我将开始下一次调查的地方：bug 这正是我现在所面临的。它没有解释为什么 clang++ 能够处理这个错误......

标签： c++ datetime chrono

【解决方案1】：

您在system_clock::time_point 中遇到溢出。

system_clock::time_point 的精度因平台而异：

gcc：纳秒
Windows：1/10 微秒
clang/libc++：微秒

但表示在所有三个平台上都是相同的：有符号的 64 位整数。而这一切都符合要求。

64 有符号位的纳秒为您提供大约 +/-292 年的范围。对于system_clock，此范围以 1970-01-01 为中心。所以2262年溢出是正常的。

如果您需要更大的范围，可以降低精度。例如：

auto faketime = chrono::time_point_cast<chrono::microseconds>(chrono::system_clock::now());

可以使用time_point 静态成员函数min() 和max() 以编程方式检查time_point 的限制。

更新

微秒的范围约为 +/-292 万年。我不确定ctime 的范围是多少，但如果它可以格式化过去/未来的日期，我会感到惊讶。

【讨论】：