无法在 std::chrono::time_point 之间转换答案

【问题标题】：Cannot convert between std::chrono::time_point s无法在 std::chrono::time_point 之间转换
【发布时间】：2018-12-24 21:00:45
【问题描述】：

为什么下面的函数编译不出来，报错

cannot convert from 'std::chrono::time_point<std::chrono::steady_clock,std::chrono::duration<double,std::nano>>' to 'std::chrono::time_point<std::chrono::steady_clock,std::chrono::steady_clock::duration>'

#include <chrono>

typedef std::chrono::high_resolution_clock::time_point TimePoint;
typedef std::chrono::duration<double, std::ratio<86400>> JulianDays;

TimePoint JulianDaysToUTC(const JulianDays& days)
{
    static const JulianDays EquivalentJulianYearInDays(2451545.0);
    static const JulianDays LeapSecondCorrection(0.0008);
    static const TimePoint CorrectedEpoch = TimePoint() - EquivalentJulianYearInDays + LeapSecondCorrection;
    return CorrectedEpoch + days;
}

注意：TimePoint() 被替换为返回 TimePoint 的函数，但该返回值不/不应该相关。

修改它以使用整数持续时间允许它编译，但我丢失了小数天部分，这是不希望的。

#include <chrono>

typedef std::chrono::high_resolution_clock::time_point TimePoint;
typedef std::chrono::duration<int, std::ratio<86400>> Days;
typedef std::chrono::duration<double, std::ratio<86400>> JulianDays;

TimePoint JulianDaysToUTC(const JulianDays& days)
{
    using std::chrono::duration_cast;
    static const JulianDays EquivalentJulianYearInDays(2451545.0);
    static const JulianDays LeapSecondCorrection(0.0008);
    static const TimePoint CorrectedEpoch = TimePoint() - duration_cast<Days>(EquivalentJulianYearInDays) + duration_cast<Days>(LeapSecondCorrection);
    return CorrectedEpoch + duration_cast<Days>(days);
}

【问题讨论】：

仅供参考：高分辨率时钟的历元通常不固定。同一程序的不同执行可能会有所不同。
我相信对于将要使用它的应用程序，不同执行之间的差异并不重要，只要在同一个执行中它是相同的。不完全确定，但我下周会问。

标签： c++ duration chrono

【解决方案1】：

<chrono> 库的设计使截断错误不会隐式发生。这是因为截断错误很容易发生，并且经常导致信息意外丢失。

错误信息：

无法从time_point<steady_clock, duration<double,std::nano>> 转换给time_point<steady_clock, steady_clock::duration>

表示已尝试从小数纳秒（基于双精度）到整纳秒（基于整数）的隐式转换，但不允许。事实证明，每个steady_clock::duration 恰好是纳秒，尽管没有指定。

如果您想要截断（如本例所示），可以使用duration_cast 或time_point_cast 将截断到零。在 C++17 中，添加了floor、ceil 和round 截断模式。

这是执行库隐式拒绝执行的截断转换的最直接方法：

#include <chrono>

typedef std::chrono::high_resolution_clock::time_point TimePoint;
typedef std::chrono::duration<double, std::ratio<86400>> JulianDays;

TimePoint JulianDaysToUTC(const JulianDays& days)
{
    static const JulianDays EquivalentJulianYearInDays(2451545.0);
    static const JulianDays LeapSecondCorrection(0.0008);
    static const TimePoint CorrectedEpoch =
        std::chrono::time_point_cast<TimePoint::duration>(
            TimePoint() - EquivalentJulianYearInDays + LeapSecondCorrection);
    return std::chrono::time_point_cast<TimePoint::duration>(CorrectedEpoch + days);
}

第一次转换是必要的，因为表达式TimePoint() - EquivalentJulianYearInDays + LeapSecondCorrection 的类型为time_point<high_resolution_clock, duration<double, nano>>（浮点纳秒时间点），而目标类型是基于整数的纳秒时间点。第二次转换也是如此。

auto 可用于稍微清理此代码，并避免其中一种转换：

#include <chrono>

typedef std::chrono::high_resolution_clock::time_point TimePoint;
typedef std::chrono::duration<double, std::ratio<86400>> JulianDays;

TimePoint JulianDaysToUTC(const JulianDays& days)
{
    static const JulianDays EquivalentJulianYearInDays(2451545.0);
    static const JulianDays LeapSecondCorrection(0.0008);
    static const auto CorrectedEpoch = TimePoint() -
                                       EquivalentJulianYearInDays + LeapSecondCorrection;
    return std::chrono::time_point_cast<TimePoint::duration>(CorrectedEpoch + days);
}

现在CorrectedEpoch 是基于双纳秒的时间点，但该细节对您的算法并不重要。

此外，Nicol Bolas 关于 high_resolution_clock 的可疑使用的评论是有根据的。如果您从不将TimePoint 与来自high_resolution_clock::now() 的high_resolution_clock::time_point 混合使用，您的代码可能会起作用。但是，使用记录的 2000-01-01 12:00:00 UTC 纪元创建自己的自定义时钟会更安全。那么任何意外的混合都会在编译时被捕获。

【讨论】：