如何让C++ std::chrono输出毫秒、纳秒或秒？

问题背景 #

现有一段基于std::chrono::steady_clock的C++计时代码，原代码默认输出秒级浮点数结果（如7.708e-06），想要改为输出毫秒、纳秒或明确的秒格式，但修改时触发编译错误。

原代码 #

#include <iostream>
#include <chrono>
#include <cstring>  // 补充原代码缺失的strlen依赖头文件

using namespace std;

class Time
{
    chrono::steady_clock::time_point start;

public:
    Time()
    {
        start = chrono::steady_clock::now();
    }

    ~Time()
    {
        auto end = chrono::steady_clock::now();
        std::chrono::duration<double> time = end-start;

        cout << "time " << time.count() << endl;
    }
};

void revstr(char* input)
{
    int length = strlen(input);
    int last_pos = length-1;
    for(int i = 0; i < length/2; i++)
    {
        char tmp = input[i];
        input[i] = input[last_pos - i];
        input[last_pos - i] = tmp;
    }
}

int main()
{
    Time t;
    char str[] = "abcd";
    cout << str << endl;
    revstr(str);
    cout << str << endl;
}

原输出 #

abcd
dcba
time 7.708e-06

错误尝试与编译报错 #

尝试将计时代码改为：

std::chrono::duration<std::chrono::nanoseconds> time = end-start;

触发编译错误：

A duration representation cannot be a duration.

解决方案 #

编译错误的核心原因是std::chrono::duration的模板参数用法错误：第一个参数必须是数值类型（如long long、double），第二个参数是时间周期（如std::nano、std::milli），不能直接传入std::chrono::nanoseconds这类已封装好的duration类型。

以下是三种常用计时单位的正确实现方式：

1. 输出纳秒（整数形式） #

直接用预定义的std::chrono::nanoseconds类型接收时间差，它是std::chrono::duration<long long, std::nano>的别名，配合duration_cast做类型转换：

~Time()
{
    auto end = chrono::steady_clock::now();
    auto time = chrono::duration_cast<chrono::nanoseconds>(end - start);
    cout << "time (nanoseconds): " << time.count() << endl;
}

2. 输出毫秒（整数/浮点数可选） #

• 整数毫秒（截断小数部分）：

~Time()
{
    auto end = chrono::steady_clock::now();
    auto time = chrono::duration_cast<chrono::milliseconds>(end - start);
    cout << "time (milliseconds): " << time.count() << endl;
}

• 浮点数毫秒（保留小数精度）：

~Time()
{
    auto end = chrono::steady_clock::now();
    chrono::duration<double, std::milli> time = end - start;
    cout << "time (milliseconds): " << time.count() << endl;
}

3. 输出秒（明确格式） #

• 整数秒：

~Time()
{
    auto end = chrono::steady_clock::now();
    auto time = chrono::duration_cast<chrono::seconds>(end - start);
    cout << "time (seconds): " << time.count() << endl;
}

• 浮点数秒（和原代码效果一致，但语义更清晰）：

~Time()
{
    auto end = chrono::steady_clock::now();
    chrono::duration<double, std::ratio<1>> time = end - start;
    // 等价于原代码的chrono::duration<double>，默认周期为秒
    cout << "time (seconds): " << time.count() << endl;
}

额外提示 #

原代码缺少#include <cstring>头文件，strlen函数依赖该头文件，建议补上以避免编译警告或错误。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者KcFnMi