不同Rep类型的std::chrono::duration转换出现异常bug如何解决？

问题根因 #

你遇到的std::ceil异常进位问题本质是单精度浮点数float的精度不足导致的，和std::chrono的规范用法无关：

• 32位float仅支持6~7位十进制有效数字，当你把系统时钟返回的高分辨率整数duration（通常是微秒/纳秒级）转换为fsec（以float为存储类型的秒级duration）时，转换计算会产生微小的精度误差，你的输出里30.0000019073就是这类误差的体现。
• 误差导致除法结果为3.0000002384，略大于3，std::ceil自然会向上取整为4。而double支持15~17位有效数字，存储常规时间跨度不会出现这类精度损失，因此换成dsec后运行结果正常。

你测试的几个调用结果不同的原因：

1. 前两次直接将system_clock的30秒纳秒级duration转为fsec，转换计算过程中出现精度误差，实际存储值略大于30；
2. 第三次先将时间差转为uint32_t为存储类型的整数秒duration，30属于float可精确表示的整数范围（≤16777216），转换后无误差；
3. 用double存储的dsec精度足够，所有转换场景都不会出现这类误差。

正确实现方案 #

你的需求是获取支持小数秒的duration格式，优先推荐使用double作为底层存储的dsec类型，绝大多数业务场景下精度完全够用，也能避免你遇到的这类浮点精度问题。

如果必须使用float存储，可以采用两种方案规避误差：

• 先做整数秒转换：将时间差先转为整数类型的秒级duration，再转换为fsec，只要时间跨度不超过194天（16777216秒），转换结果都是精确的；
• 取整时添加误差抵消偏移：计算时减去一个极小的epsilon抵消浮点误差，示例：std::ceil(time_jump.count() / interval.count() - 1e-6)。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者lord.didger