C++行情软件的tick数据如何高效的合成K线

Question

#写一个期货交易软件，其中涉及到行情时间，比如1分钟（还有3分钟 5分钟10分钟15 30 60 120）每天早上9点开盘，09:00-10:15  10:30-11:30 13:30-15:00 21:00-23:00 有很多交易的品种，而且交易的时间段都有所不同，我已经把不同的交易时间段品种进行了分类。
我在一个QTimer里每1秒运行一次函数，通过接受到的tick数据进行K线计算并推送bar的信息。

现在的方案是：
我用map预先把每个周期所对应的时间点手动添加进去，这样的好处是避免了调用时计算时间点的开销，弊端是看起来有点傻，类似下面：

// 定义一个时间段
#define F_1M_21002259 "2100,2101,2102,2103,2104,2105,2106,2107,2108,2109,2110,2111,2112,2113,2114,2115,2116,2117,2118,2119,2120,2121,2122,2123,2124,2125,2126,2127,2128,2129,2130,2131,2132,2133,2134,2135,2136,2137,2138,2139,2140,2141,2142,2143,2144,2145,2146,2147,2148,2149,2150,2151,2152,2153,2154,2155,2156,2157,2158,2159,2200,2201,2202,2203,2204,2205,2206,2207,2208,2209,2210,2211,2212,2213,2214,2215,2216,2217,2218,2219,2220,2221,2222,2223,2224,2225,2226,2227,2228,2229,2230,2231,2232,2233,2234,2235,2236,2237,2238,2239,2240,2241,2242,2243,2244,2245,2246,2247,2248,2249,2250,2251,2252,2253,2254,2255,2256,2257,2258,2259"

// 把时间段合并成某个品种的交易时间点
#define FN2300_M1  _isspace(F_1M_21002259 FSEP F_1M_09001459)

// 加入到map
static std::map<std::string, shine::string>  g_static_session_mapping = {
    {"FN2300_M1", FN2300_M1},
    {"FN0100_M1", FN0100_M1},
    {"FN0230_M1", FN0230_M1},
    {"FD0900_M1", FD0900_M1},
    {"FD1515_M1", FD1515_M1},
    {"SD0930_M1", SD0930_M1},
    //-------------------------
    {"FN2300_M3", FN2300_M3},
    {"FN0100_M3", FN0100_M3},
    {"FN0230_M3", FN0230_M3},
    {"FD0900_M3", FD0900_M3},
    {"FD1515_M3", FD1515_M3},
    {"SD0930_M3", SD0930_M3},

每个元素代表一个1分钟的时间点 还有3分钟 5分钟各个周期都需要单独写出来。
请问有没有更高效的方案？

这里需要说明一下，1分钟 3分钟 5分钟 10 15这些小周期比较好处理，其中还有1小时 2小时这样的周期比较麻烦，因为期货的交易时间段在10：15-10：30是暂停交易的，有的交易软件的1小时周期并不是点对点的，比如文华财经的1小时图就是 10:00-11:15 是一根K线，11:15-14:15，14:15-15:00 是一根K线，而2小时的K线又有单独对应2小时的时间点，不规律的。这里看有没有什么办法处理。

共773个合约，每个合约每秒钟2个tick数据，一个小时有 60260*773=5565600个tick（实际的量比这个小，因为非主力合约交易不活跃）,这个数据量还是非常恐怖的。

感谢大家的积极回答，已经收到了一些方案，还有一些细节需要处理：

//=============================================================================================
// 这里的时间点定义应该分两种情况：
// 1、判断是否为交易时间时，只需要判断tick的时间是否处于交易时段内即可，需要包含起始时间和结束时间在内
//    仅需要用到1分钟的级别即可。
// 2、Bar的触发因为是在每一个周期的最后一个tick时进行，所以需要计算出每个周期对应的最后一个时间，也就是
//    结束时间，而且因为10:15-10:30休市的情况，10分钟，30分钟，1小时，2小时这种周期就不好通过函数计算
//    目前的解决方案就是通过“硬编码”来定义每个特殊周期的触发时间点来单独控制。
//    例如：10分钟周期到10:10分这里就变成了10:10-10:35,10:35-10:45,10:45-10:55,......11:25-13:35
//    其他特殊周期也是如此处理的，希望能找到更好的解决方案。
//=============================================================================================
std::map<std::string, std::vector<TradingSession>> tradingSessions = {
    {"FN2300", { {9, 0, 10, 15}, {10, 30, 11, 30}, {13, 30, 15, 0}, {21, 0, 23, 0} }},
    {"FN0100", { {9, 0, 10, 15}, {10, 30, 11, 30}, {13, 30, 15, 0}, {21, 0, 1, 0} }},
    {"FN0230", { {9, 0, 10, 15}, {10, 30, 11, 30}, {13, 30, 15, 0}, {21, 0, 2, 30} }},
    {"FD0900", { {9, 0, 10, 15}, {10, 30, 11, 30}, {13, 30, 15, 0} }},
    {"FD1515", { {9, 0, 10, 15}, {10, 30, 11, 30}, {13, 30, 15, 15} }},
    {"SD0930", { {9, 30, 11, 30}, {13, 0, 15, 0} }}
};

std::vector<std::string> generateKLineTimes(const TradingSession& session, TrPeriod period) {
    std::vector<std::string> times;
 
    int period_minutes = static_cast<int>(period);
    int hour = session.startHour;
    int minute = session.startMinute;
 
    while (hour < session.endHour || (hour == session.endHour && minute < session.endMinute)) {
        std::ostringstream oss;
        oss << (hour < 10 ? "0" : "") << hour << (minute < 10 ? "0" : "") << minute;
        times.push_back(oss.str());
        qDebug() << oss.str().c_str();
        minute += period_minutes;
        if (minute >= 60) {
            hour += minute / 60;
            minute %= 60;
        }
    }
    return times;
}

std::vector<std::string> getKLineTimes(const std::string& product, TrPeriod period) {
    std::vector<std::string> allTimes;
    if (tradingSessions.find(product) != tradingSessions.end()) {
        for (const auto& session : tradingSessions[product]) {
            auto times = generateKLineTimes(session, period);
            allTimes.insert(allTimes.end(), times.begin(), times.end());
        }
    }
    return allTimes;
}

// 这里已经可以得到时间点了，问题在于一些特殊的周期该怎么处理才好？需要的是每个周期Bar结束时触发的那个时间点。谢谢大家！

Answer 1

以下回复引自免费微信小程序：皆我百晓生。 如问题解决，还请采纳。如仍有疑问，请回复留言或私信博主，以便获得更精准的帮助。

在C++中构建一个能够高效合成K线图的时间序列分析工具需要考虑多个方面：数据结构、算法和性能优化等。以下是一个简单的实现思路：

1. 数据存储：

   • 首先，你需要存储每条时间序列的数据，例如价格或成交量。
   • 这可能涉及使用文件系统或其他方式来存储数据。

2. 时间序列处理：

   • 使用C++的标准库或第三方库来处理时间和数据格式。例如，可以使用CHRONO库来处理时区问题。
   • 可以使用窗口函数来处理窗口数据集，例如窗口函数会将连续数据集分为若干个较小的子集，以便于进行合并操作。

3. 时间序列分析：

   • 对于每个时间序列，你可以计算其移动平均值、加权平均值等指标，这些指标可以帮助你了解时间序列的趋势变化。
   • 如果你想比较不同时间段内的趋势，那么你可以创建一个新的数组，用于记录所有时间段内的趋势。

4. 图形生成：

   • 创建图表，展示时间序列中的各个时间段内的价格走势。

5. 性能优化：

   • 使用缓存技术来减少对内存的访问，特别是对于频繁调用的时间序列操作。
   • 考虑使用分布式架构来提高系统的并发能力。

6. 兼容性：

   • 确保你的程序能够在各种平台上运行，包括WINDOWS、MAC OS X和LINUX等。

7. 用户界面：

   • 设计一个友好的用户界面，使用户能够直观地查看和操作时间序列。

8. 测试与验证：

   • 在实际开发环境中进行单元测试和集成测试，确保程序的正确性和稳定性。

通过上述步骤，你应该能建立一个能够高效合成K线图的时间序列分析工具。请注意，这只是一个基本的框架，具体的实现细节可能需要根据具体需求进行调整。