std::chrono::gps_clock(C++20)

namespace std::chrono {
  class gps_clock;
}

概要

gps_clockは、GPS時間 (GPST) を表現するためのクロックである。この時刻系は、カーナビや携帯端末などで使用される。

GPS時間ではうるう秒 (leap second) 補正が行われないため、2017年1月1日以降～2024年現在ではUTC (世界協定時) よりも18秒進んだ時間をとる。つまり 2024-01-01 00:00:18 GPS と 2024-01-01 00:00:00 UTC は等価である。

このクラスのnow()静的メンバ関数は、標準ではnoexcept(false)である。実装がnoexcept(true)である保証をしない限り、このクラスはTrivialClock要件を満たさない。

エポック

クロックごとの初期時間 (内部的にカウンタがあれば値ゼロ) をエポックと呼ぶ。

gps_clockのエポックは、1980年1月6日 (同年の最初の日曜日) 0時0分0秒である。

うるう秒の扱い

gps_clockではうるう秒は考慮されず、UTCに対してうるう秒分だけ時間がシフトする。そのため、UTCに正のうるう秒が挿入されるたびに、UTC時間はGPS時間よりも1秒ずつ遅れていく。

同じくうるう秒を考慮しないTAI時間に対してGPS時間は19秒遅れており、このずれは時間が経過しても変わらない。これはTAI時間のエポックが1958y/January/1、GPS時間のエポックが1980y/January/Sunday[1]であるが、1958年から1970年までのオフセットが10秒と、1970年から1980年までに挿入されたうるう秒が9秒あるためだ。 (1970年はTAI時間が定められた年である。)

メンバ関数

静的メンバ関数

名前	説明	対応バージョン
`now`	現在日時を取得する	C++20
`to_utc`	GPS時間からUTC時間へ変換する	C++20
`from_utc`	UTC時間からGPS時間へ変換する	C++20

メンバ型

名前	説明	対応バージョン
`rep`	時間間隔の内部表現となる符号付き算術型。具体的な型は未規定	C++20
`period`	時間の周期を表す`ratio`型 `ratio<unspecified, unspecified>`	C++20
`duration`	時間間隔の型 `duration<rep, period>`	C++20
`time_point`	時間の一点を指す型 `time_point<utc_clock>`	C++20

メンバ定数

名前	説明	対応バージョン
`static constexpr bool is_steady`	逆行しないクロックかどうかを表す`bool`値。値は未規定。	C++20

例

例1: 現在GPS時間

#include <iostream>
#include <chrono>

namespace chrono = std::chrono;

int main()
{
  chrono::gps_clock::time_point tp = chrono::gps_clock::now();
  std::cout << tp << std::endl;
}

出力例

2019-10-24 11:15:37.493236171

例2: うるう秒の影響

#include <iostream>
#include <chrono>

namespace chrono = std::chrono;
using namespace std::literals::chrono_literals;

int main() {
  auto utc_tp = chrono::utc_clock::from_sys(chrono::sys_days{2024y/1/1});
  auto gps_tp = chrono::gps_clock::from_utc(utc_tp);
  std::cout << utc_tp << " UTC" << std::endl;
  std::cout << gps_tp << " GPS" << std::endl;
}

出力

2024-01-01 00:00:00 UTC
2024-01-01 00:00:18 GPS