在`std::chrono`时钟中，有符号和无符号的`rep`是什么？

Question

在`std::chrono`时钟中，有符号和无符号的`rep`是什么？

c++stdc++-chrono

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std::chrono::system_clock的rep类型必须是有符号算术类型，而steady_clock和high_resolution_clock（以及自定义时钟类型）不需要具有有符号rep类型。

这种差异的原理是什么？使用无符号rep类型的时钟会有什么后果？

- Jeremy

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C++17笔记：“要求：system_clock::duration::min() < system_clock::duration::zero()必须为真。[注：这意味着rep是有符号类型。—注]”猜测这允许您构造早于时代开始的时间点。对于大多数实现，这意味着早于1970年。 - Cheers and hth. - Alf

根据此文档(http://www.open-std.org/jtc1/sc22/wg21/docs/papers/2016/p0411r0.html)，"Requires"已更改为"Remarks"。 - P.W

@P.W：谢谢，很有趣。我引用的是2017年3月21日发布的N4659版。我相信那是C++17的最终草案。 - Cheers and hth. - Alf

1个回答

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原文链接

- Howard Hinnant · Accepted Answer

原因是为了让供应商对steady_clock和high_resolution_clock有更多自由。但事实证明，这种自由并不必要，因为到目前为止所有的实现都使用了带符号整数类型。

使用无符号的rep会导致这些时钟的duration嵌套类型不属于六种“预定义”的持续时间之一。

nanoseconds
microseconds
milliseconds
seconds
minutes
hours

由于这些内容需要签名。同时，使用未签名的rep时，时钟的客户端必须小心地将time_point从该时钟中减去：当t0<t1时，减去t0-t1会导致无符号溢出值：定义良好，但可能出乎意料。

这样的时钟可以安全使用，并且存在使用无符号溢出的用例。但是通常情况下，它可能更容易出错。

之所以没有将这种灵活性扩展到system_clock，是因为希望system_clock跟踪Unix Time，并且我想要求在1970-01-01 00:00:00 UTC之前的日期时间可以在system_clock::time_point中表示。 system_clock是唯一必须与人类日历相关联的时钟。

在C++20的草案规范中，Unix时间关系将被明确定义，并且将更容易地在民用日历和system_clock::time_point之间进行转换，包括1970年01月01日00:00:00 UTC之前的日期时间。

但是steady_clock仍然是一个“秒表”：非常适合计时，但与人类日历没有任何关系。