留在估算时间C++ 11

Question

我正在写一个进度条类，每n蜱输出更新进度条到std::ostream：

class progress_bar 
{ 
public: 
    progress_bar(uint64_t ticks) 
    : _total_ticks(ticks), ticks_occured(0), 
     _begin(std::chrono::steady_clock::now()) 
    ... 
    void tick() 
    { 
    // test to see if enough progress has elapsed 
    // to warrant updating the progress bar 
    // that way we aren't wasting resources printing 
    // something that hasn't changed 
    if (/* should we update */) 
    { 
     ... 
    } 
    } 
private: 
    std::uint64_t _total_ticks; 
    std::uint64_t _ticks_occurred; 
    std::chrono::steady_clock::time_point _begin; 
    ... 
} 

我想也输出的剩余时间。我发现了一个公式上another question，指出剩余的时间（变量名称更改为适合我的课）：

time_left = (time_taken/_total_ticks) * (_total_ticks - _ticks_occured)

我想，以填补在我的课的部分是time_left和time_taken，用C++ 11的新<chrono>标题。

我知道我需要使用std::chrono::steady_clock，但我不确定如何将它集成到代码中。我假设测量时间的最佳方式是以纳秒为单位的std::uint64_t。

我的问题是：

1. 是否有<chrono>一个函数，将纳秒转换为std::string，这样说：“3m12s”？
2. 我应该每次更新我的进度条时使用std::chrono::steady_clock::now()，并从_begin中减去以确定time_left？
3. 是否有更好的算法来确定time_left

Answer 1

有没有函数可以将纳秒转换为 std :: string，比如说“3m12s”？

No.但我会告诉你如何轻松地做到这一点。

我应该使用std ::计时:: steady_clock ::现在（）每次我更新 我的进度条，并减去从_begin确定TIME_LEFT？

是的。

是否有更好的算法来确定TIME_LEFT

是。见下文。

编辑

我本来误解“滴答”为“时钟滴答”，当在现实中“滴答”有工作的单位和_ticks_occurred/_total_ticks可以解释为％JOB_DONE。所以我已经相应地改变了建议的progress_bar。

我相信公式：

time_left = (time_taken/_total_ticks) * (_total_ticks - _ticks_occured) 

不正确。它没有通过一个完整性检查：如果_ticks_occured == 1和_total_ticks很大，那么time_left大约等于（好，略少）time_taken。这没有意义。

我重写上述方程为：

time_left = time_taken * (1/percent_done - 1) 

其中

percent_done = _ticks_occurred/_total_ticks 

现在，作为percent_done接近零时，time_left接近无穷大，并且当percent_done接近1，'time_left接近0。当percent_done是10％，time_left是9*time_taken。这符合我的预期，假设每工作时间成本大致为线性时间成本。

class progress_bar 
{ 
public: 
    progress_bar(uint64_t ticks) 
    : _total_ticks(ticks), _ticks_occurred(0), 
     _begin(std::chrono::steady_clock::now()) 
// ... 
    {} 
    void tick() 
    { 
    using namespace std::chrono; 
    // test to see if enough progress has elapsed 
    // to warrant updating the progress bar 
    // that way we aren't wasting resources printing 
    // something that hasn't changed 
    if (/* should we update */) 
    { 
     // somehow _ticks_occurred is updated here and is not zero 
     duration time_taken = Clock::now() - _begin; 
     float percent_done = (float)_ticks_occurred/_total_ticks; 
     duration time_left = time_taken * static_cast<rep>(1/percent_done - 1); 
     minutes minutes_left = duration_cast<minutes>(time_left); 
     seconds seconds_left = duration_cast<seconds>(time_left - minutes_left); 
    } 
    } 
private: 
    typedef std::chrono::steady_clock Clock; 
    typedef Clock::time_point time_point; 
    typedef Clock::duration duration; 
    typedef Clock::rep rep; 
    std::uint64_t _total_ticks; 
    std::uint64_t _ticks_occurred; 
    time_point _begin; 
    //... 
}; 

只要你可以在std :: chrono :: durations中进行交通。那样<chrono>为你做了所有的转换。 typedefs可以减少长名称的打字。把时间分成几分钟和几秒就像上面显示的一样简单。

由于bames53在他的答案中提到，如果你想使用我的<chrono_io>设施，那也很酷。你的需求可能很简单，你不想。这是一个判断呼吁。 bames53的回答是一个很好的答案。我认为这些额外的细节可能也有帮助。

编辑

我意外地留的错误在上面的代码。而不是仅仅修补上面的代码，我认为指出错误并展示如何使用<chrono>来修复它是个好主意。

的错误是在这里：

duration time_left = time_taken * static_cast<rep>(1/percent_done - 1); 

这里：

typedef Clock::duration duration; 

在实践steady_clock::duration通常基于整型。 <chrono>称之为rep（表示的简写）。并且当percent_done大于50％时，乘以time_taken的因子将小于1.并且当rep是整数时，该因子被转换为0.因此，这个progress_bar在前50％期间仅表现良好并且预测0时间在过去的50％左右。

解决这个问题的关键在于基于浮点数而不是整数的流量duration。 <chrono>使这非常容易做到。

typedef std::chrono::steady_clock Clock; 
typedef Clock::time_point time_point; 
typedef Clock::period period; 
typedef std::chrono::duration<float, period> duration; 

duration现在具有相同的刻度周期作为steady_clock::duration但使用float用于表示。这些修复再次

duration time_left = time_taken * (1/percent_done - 1); 

这里是全包：现在对于time_left计算可以不指定的static_cast

class progress_bar 
{ 
public: 
    progress_bar(uint64_t ticks) 
    : _total_ticks(ticks), _ticks_occurred(0), 
     _begin(std::chrono::steady_clock::now()) 
// ... 
    {} 
    void tick() 
    { 
    using namespace std::chrono; 
    // test to see if enough progress has elapsed 
    // to warrant updating the progress bar 
    // that way we aren't wasting resources printing 
    // something that hasn't changed 
    if (/* should we update */) 
    { 
     // somehow _ticks_occurred is updated here and is not zero 
     duration time_taken = Clock::now() - _begin; 
     float percent_done = (float)_ticks_occurred/_total_ticks; 
     duration time_left = time_taken * (1/percent_done - 1); 
     minutes minutes_left = duration_cast<minutes>(time_left); 
     seconds seconds_left = duration_cast<seconds>(time_left - minutes_left); 
     std::cout << minutes_left.count() << "m " << seconds_left.count() << "s\n"; 
    } 
    } 
private: 
    typedef std::chrono::steady_clock Clock; 
    typedef Clock::time_point time_point; 
    typedef Clock::period period; 
    typedef std::chrono::duration<float, period> duration; 
    std::uint64_t _total_ticks; 
    std::uint64_t _ticks_occurred; 
    time_point _begin; 
    //... 
}; 

没有什么像一个小测试... ;-)

Answer 2

计时库包括类型代表的持续时间。你不应该将它转换为某个“已知”单位的平整整数。当你想要一个已知的单位只使用计时类型，例如'std :: chrono :: nanoseconds'和duration_cast。或者使用浮点表示法和一个SI比率创建您自己的持续时间类型。例如。 std::chrono::duration<double,std::nano>。如果没有duration_cast或在编译时禁止浮点时间四舍五入。

chrono的IO设备并未将其转换为C++ 11，但您可以从here获取源代码。使用这个，你可以忽略持续时间类型，它会打印正确的单位。我认为没有什么能够以分钟，秒等方式显示时间，但这样的事情不应该太难写。

我不知道有太多的理由经常打电话给 steady_clock::now()，如果这就是你的要求。我希望大多数平台都有一个相当快的计时器来处理这种事情。它确实取决于实施。 显然这对您造成了一个问题，因此您可能只能在if (/* should we update */)区块内拨打steady_clock::now()，这应该对呼叫频率设置合理的限制。

显然还有其他方法来估计剩余时间。例如，不是取得迄今为止的平均值（这是您所展示的公式的平均值），您可以取最后N个滴答的平均值。或者做两个并且采取两个估计的一个加权平均。