时间函数

引言

从整理到最后，我越来越觉得通过man手册去了解一个函数更好，虽然英文水平差了点，读起来吃力甚至看不懂啥意思，但坚持看，又提升英语，弄明白之后也方便之后查询别的函数，所以在此还是要说明下，通过man手册来查询函数，还是很有必要的！当然我整理了还是发表下~  这过程中也学了不少东西。中间有错误不完善的地方，望指正，谢谢！

术语介绍

• Epoch指的是一个特定的时间：1970-01-01 00:00:00 UTC。
• UTC：协调世界时（Universal Time Coordinated），各时区以其进行时间校准
• GMT：格林威治标志时间，原作为标准时间使用，因存在时间偏差，现用UTC
• 时区：如北京在东八区，其时区名与UTC的偏移量 （CCT+8:00），表示北京时间比UTC时间慢8小时，如果得知北京时间算UTC时间，则是-8小时
• DST daylight saving time  夏时制 ，又称夏令时。因夏天天亮的早，人为的将时间修改提前，就可以使人早睡早起，节约照明时间，从而节约能源。

辅助时间命令

• date 可查看设置系统时间
• hwclock 可查看设置RTC时间，需要超级权限

获取时间函数

time

#include <time.h>

typedef long time_t;

time_t time(time_t *t);

函数返回的是当前UTC时间自Epoch经过的秒数，而不是你本地时间自Epoch经过的秒数，如果参数t不为空，则也将返回值保存至该参数指向的内存中。

gettimeofday

gettimeofday与time功能一样，获取自Epoch经过的时间，只是相对更精确，单位可至微秒，其函数声明如下：

#include <sys/time.h>

int gettimeofday(struct timeval *tv, struct timezone *tz);

结构体

struct timeval 

{

time_t      tv_sec;    

suseconds_t tv_usec;    

};

这里多了参数tz,其结构体声明如下：

struct timezone {

int tz_minuteswest;    

int tz_dsttime;        

};

看man手册说“The use of the timezone structure is obsolete， the tz argument should normally be specified as NULL”，所以在使用gettimeofday的时候，第二个参数应该设置为NULL。

在看CONFORMING TO说明中，推荐使用clock_gettime替代gettimeofday。

clock_gettime

clock_gettime比gettimeofday获取的时间更为精确，可精确到纳秒。但除像gettimeofday获取自Epoch经过的时间，还可以获取自系统启动经过的时间等，具体看clk_id参数设置。函数原型如下：

#include <time.h>

int clock_gettime(clockid_t clk_id, struct timespec *tp);

链接的时候加上选项 -lrt

结构体

struct timespec {

               time_t   tv_sec;        

               long     tv_nsec;      

           };

参数clk_id类型有：

CLOCK_REALTIME:获取自Epoch经过的时间

CLOCK_MONOTONIC：获取自系统启动经过的时间

CLOCK_PROCESS_CPUTIME_ID:进程运行的CPU时间

CLOCK_THREAD_CPUTIME_ID:线程运行的CPU时间

sysinfo 

除了clock_gettime可得知系统启动运行时间，sysinfo函数也可以获取自系统启动的时间

#include <sys/sysinfo.h>

int sysinfo(struct sysinfo *info);

结构体

Since Linux 2.3.23 (i386), 2.3.48 (all architectures) the structure is:

           struct sysinfo {

               long uptime;            

               unsigned long loads[3];  

               unsigned long totalram;  

               unsigned long freeram;  

               unsigned long sharedram;

               unsigned long bufferram;

               unsigned long totalswap;

               unsigned long freeswap;  

               unsigned short procs;    

               unsigned long totalhigh;

               unsigned long freehigh;  

               unsigned int mem_unit;  

               char _f[20-2*sizeof(long)-sizeof(int)];

           };

设置时间函数

settimeofday

与gettimeofday相对的是 settimeofday，函数声明如下：

int settimeofday(const struct timeval *tv, const struct timezone *tz);

settimeofday改的是系统时间，并没有改RTC时间，重启后内核读取RTC时间来初始化系统时间。

参数tv基于UTC时间偏差的秒数，相应增减当前的系统时间，tz参数则仍旧使用NULL。

该函数的执行需要用户具有超级权限。

stime

#include <time.h>

int stime(time_t *t);

stime的功能可以说和settimeofday是一样的，同样也需要超级权限才能执行。

clock_settime

与clock_gettime相对的是clock_settime

int clock_settime(clockid_t clk_id, const struct timespec *tp);

但其不能对系统运行时间进行设置。

转换时间函数

最开始介绍的获取时间函数并不易于查看，通过以下函数，可以转换成易于阅读的时间格式。

#include <time.h>

char *asctime(const struct tm *tm);

char *asctime_r(const struct tm *tm, char *buf);

char *ctime(const time_t *timep);

char *ctime_r(const time_t *timep, char *buf);

struct tm *gmtime(const time_t *timep);

struct tm *gmtime_r(const time_t *timep, struct tm *result);

struct tm *localtime(const time_t *timep);

struct tm *localtime_r(const time_t *timep, struct tm *result);

time_t mktime(struct tm*tm);

结构体：

struct tm {

               int tm_sec;        

               int tm_min;        

               int tm_hour;        

               int tm_mday;        

               int tm_mon;        

               int tm_year;        

               int tm_wday;        

               int tm_yday;        

               int tm_isdst;      

           };

gmtime函数和localtime函数可以将time_t类型数据转化成struct tm结构体类型数据，所不同的是gmtime转化的是基于UTC的tm结构体，而localtime则会转化成基于当地时区的tm结构体。

asctime和ctime都是返回字符串格式的时间，其格式是“星期  月份  日期  时:分:秒  年份\n”，不同的是ctime传入的是time_t *类型数据，而asctime传入的是struct tm *类型数据。

ctime(t) 相当于 asctime(localtime(t))，t是同一个参数；就是ctime直接调用time返回的UTC时间，转换成当地的可读时间，而asctime需将time返回的时间先转化成当地的tm结构体再转换成当地可读的时间。

mktime则可以将tm结构体转换成time_t类型数据，需要注意的是它把入参作为UTC时间，忽略tm结构体中的成员变量tm_wday和tm_yday，并转换成当地时区的time_t。

最后同一功能的函数名加_r后缀的则是可重入函数，使用自己申请的内存来保存结果。