如何编写通用C++函数将任意chrono时长（含浮点单位）转为毫秒？

问题背景 #

初始定义了一个接收std::chrono::milliseconds的函数：

void foo(std::chrono::milliseconds ms) {
    std::cout << ms.count() << " milliseconds" << std::endl;
}

调用整数字面量时长时可以正常工作：

int main() {
    using namespace std::chrono_literals;

    foo(3s);
    foo(1h);
    foo(100ms);
}

输出：

3000 milliseconds
3600000 milliseconds
100 milliseconds

但传入浮点字面量时长（如3.5s、0.5s、0.3days）时会编译报错。

随后尝试的模板函数仅支持浮点秒，无法处理小时类的其他单位：

template<class T>
void foo(std::chrono::duration<T> duration) {
    std::cout << std::chrono::duration_cast<std::chrono::milliseconds>(duration).count() << " milliseconds" << std::endl;
}

解决方案 #

问题出在模板参数的写法上：std::chrono::duration<T>默认等价于std::chrono::duration<T, std::ratio<1>>（即秒单位），无法匹配hours、days等其他单位的duration类型。正确的做法是模板化duration的两个模板参数——数值类型（Rep）和时间比例（Period），这样就能接收任意类型的std::chrono::duration：

#include <chrono>
#include <iostream>

template<typename Rep, typename Period>
void foo(std::chrono::duration<Rep, Period> duration) {
    // 转换为毫秒并输出
    auto ms = std::chrono::duration_cast<std::chrono::milliseconds>(duration);
    std::cout << ms.count() << " milliseconds" << std::endl;
}

int main() {
    using namespace std::chrono_literals;

    // 测试各种时长
    foo(1s);
    foo(1.5s);
    foo(1m);
    foo(1.5m);
    foo(1h);
    foo(3.5h);
    foo(0.3days); // 需要C++20及以上支持std::chrono::days
}

说明 #

1. 无需重载运算符：std::chrono已经内置了不同单位duration之间的转换逻辑，duration_cast会自动处理比例换算，比如小时转毫秒时会自动乘以3600*1000。
2. 浮点与整数时长兼容：模板参数Rep可以是整数类型（如int）或浮点类型（如double），duration_cast会根据类型自动处理精度转换（浮点转整数时会截断小数部分，若需要四舍五入可以自行处理）。
3. C++版本注意：days字面量是C++20引入的特性，若使用更早版本，可自行定义std::chrono::duration<long long, std::ratio<86400>>作为天的单位。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Illusion