获取毫秒级的高精度时间戳是一个很常见的需求，尤其在向日志文件中输出信息时通常需要附带格式化的时间戳， 下面在不同的语言中尝试生成形如 [2024-07-30 00:52:47.379] 的高精度时间戳。（虽然在大部分语境下，时间戳是一个非负整数，但是为了方便使用，这里统一为含毫秒的固定格式的时间字符串）

C++

对于C++，标准库 chrono 可以获取高精度的时间， 然后通过 localtime 函数进行格式化，由于它不支持毫秒部分的格式化，我们还需要对毫秒进行额外处理。

下面是一个生成时间戳的示例函数

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static std::string time_stamp() { // unsafe
    auto now = std::chrono::system_clock::now();
    auto now_time_t = std::chrono::system_clock::to_time_t(now);
    auto now_ms = std::chrono::duration_cast<std::chrono::milliseconds>(
                      now.time_since_epoch())
                  % 1000;

    char buffer[32]{};
    std::strftime(static_cast<char *>(buffer), sizeof(buffer),
                  "[%Y-%m-%d %H:%M:%S", localtime(&now_time_t));

    std::snprintf(static_cast<char *>(buffer) + 20, 7, ".%03d]",
                  static_cast<int>(now_ms.count()));

    return std::string{static_cast<char *>(buffer)};
}

这里使用的是 std::strftime 函数，它把格式化的时间写入到指定的字符数组中，除此之外，还有一个类似的函数 std::put_time 把格式化的时间输出到流。

我们使用的 localtime 函数无法保证线程安全，在 Windows 和 Linux 平台上分别为其提供了线程安全的版本：localtime_s和 localtime_r，都需要传入两个指针参数，需要特别注意，这两个平台提供的参数顺序是 TM 相反的！

我们可以通过条件编译来支持不同的平台，在其它情况下则通过加锁来保证线程安全。 

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static std::string time_stamp() {
    auto now = std::chrono::system_clock::now();
    auto now_time_t = std::chrono::system_clock::to_time_t(now);
    auto now_ms = std::chrono::duration_cast<std::chrono::milliseconds>(
                      now.time_since_epoch())
                  % 1000;

    char buffer[32]{};

    struct tm timeinfo {};

#if defined(_MSC_VER)
    localtime_s(&timeinfo, &now_time_t);
#elif defined(__unix__)
    localtime_r(&now_time_t, &timeinfo);
#else
    static std::mutex mtx;
    {
        std::lock_guard<std::mutex> lock(mtx);
        timeinfo = *localtime(&now_time_t);
    }
#endif

    std::strftime(static_cast<char *>(buffer), sizeof(buffer),
                  "[%Y-%m-%d %H:%M:%S", &timeinfo);

    std::snprintf(static_cast<char *>(buffer) + 20, 6, ".%03d]",
                  static_cast<int>(now_ms.count()));

    return std::string{static_cast<char *>(buffer)};
}

这里没有考虑 C++20 或者更新的语法标准，期待后续可以有更简洁的写法吧。

Fortran

对于 Fortran 这个老古董语言，要获取时间戳就比 C++ 还困难了，我们只能手动地实现格式化的部分，下面是一个示例子程序，使用 mingw-w64 gfortran 可以顺利编译运行，其它平台和编译器并没有测试。

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subroutine get_timestamp(timestamp)
    character(len=30) :: timestamp
    character(len=8) :: time_str
    character(len=10) :: date_str
    character(len=4) :: year
    character(len=2) :: month, day, hour, minute, second
    integer :: millis

    call date_and_time(date=date_str, time=time_str)
    call system_clock(count=millis)

    ! Extract parts of the date and time
    year = date_str(1:4)
    month = date_str(5:6)
    day = date_str(7:8)
    hour = time_str(1:2)
    minute = time_str(3:4)
    second = time_str(5:6)

    ! Format the timestamp
    write(timestamp, '("[",A,"-",A,"-",A," ",A,":",A,":",A,".",I3.3,"] ")') &
        year, month, day, hour, minute, second, mod(millis, 1000)
end subroutine get_timestamp

Python

在 Python 中获取指定格式的高精度时间戳是非常简单的，需要先导入 datetime 模块中的 datetime 类，然后一行代码就可以搞定

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from datetime import datetime

timestamp = datetime.now().strftime("%Y-%m-%d %H:%M:%S.%f")[:-3]

这里 [:-3] 是为了只截取毫秒部分的前三个数字。

MATLAB

在 MATLAB 中获取指定格式的高精度时间戳同样非常简单，基于 datestr 函数即可实现

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timestamp = datestr(now, 'yyyy-mm-dd HH:MM:SS.FFF');

注意 datastr 函数在较新的版本中不再建议使用，MATLAB 建议使用 datetime 函数替代

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timestamp = datetime('now','Format','yyyy-MM-dd HH:mm:ss.SSS');

Julia

在 Julia 中获取指定格式的高精度时间戳非常简单，只需要使用内置函数 now()，然后通过调用内置模块 Dates 的 Dates.format() 函数进行格式化即可

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using Dates

timestamp = Dates.format(now(), "yyyy-mm-dd HH:MM:SS.sss")