UNIX操作系统根据计算机产生的年代和应用采用1970年1月1日作为UNIX的纪元时间,1970年1月1日0点作为计算机表示时间的是中间点,将从1970年1月1日开始经过的秒数用一个整数存放,这种高效简洁的时间表示方法被称为“Unix时间纪元”,向左和向右偏移都可以得到更早或者更后的时间。
在实际开发中,对日期和时间的操作场景非常多,例如程序启动和退出的时间,程序执行任务的时间,数据生成的时间,数据处理的各环节的时间等,无处不在。
在学习时间之前,请把Linux操作系统的时区设置为中国上海时间。
在C语言中,用time_t来表示时间数据类型,它是一个long(长整数)类型的别名,在time.h文件中定义,表示一个日历时间,是从1970年1月1日0时0分0秒到现在的秒数。
typedef long time_t;
time函数的用途是返回一个值,也就是从1970年1月1日0时0分0秒到现在的秒数。
time函数是C语言标准库中的函数,在time.h文件中声明。
time_t time(time_t *t);
time函数有两种调用方法:
time_t tnow; tnow =time(0); // 将空地址传递给time函数,并将time返回值赋给变量tnow
或
time(&tnow); // 将变量tnow的地址作为参数传递给time函数
您可以写代码测试一下这两种方式,效果完全相同。
time_t只是一个长整型,不符合我们的使用习惯,需要转换成可以方便表示时间的结构体,即tm结构体,tm结构体在time.h中声明,如下:
struct tm { int tm_sec; // 秒:取值区间为[0,59] int tm_min; // 分:取值区间为[0,59] int tm_hour; // 时:取值区间为[0,23] int tm_mday; // 日期:一个月中的日期:取值区间为[1,31] int tm_mon; // 月份:(从一月开始,0代表一月),取值区间为[0,11] int tm_year; // 年份:其值等于实际年份减去1900 int tm_wday; // 星期:取值区间为[0,6],其中0代表星期天,1代表星期一,以此类推 int tm_yday; // 从每年的1月1日开始的天数:取值区间为[0,365],其中0代表1月1日,1代表1月2日,以此类推 int tm_isdst; // 夏令时标识符,该字段意义不大,我们不用夏令时。 };
这个结构定义了年、月、日、时、分、秒、星期、当年中的某一天、夏令时。用这个结构体可以很方便的显示时间。
localtime函数用于把time_t表示的时间转换为struct tm结构体表示的时间,函数返回struct tm结构体的地址。
函数声明:
struct tm * localtime(const time_t *);
struct tm结构体包含了时间的各要素,但还不是我们习惯的时间表达方式,我们可以用格式化输出printf、sprintf或fprintf等函数,把struct tm结构体转换为我们想要的结果。
示例(book128.c)
/* * 程序名:book128.c,此程序演示获取操作系统时间 * 作者:C语言技术网(www.freecplus.net) 日期:20190525 */ #include <stdio.h> #include <time.h> int main(int argc,char *argv[]) { time_t tnow; tnow=time(0); // 获取当前时间 printf("tnow=%lu\n",tnow); // 输出整数表示的时间 struct tm *sttm; sttm=localtime(&tnow); // 把整数的时间转换为struct tm结构体的时间 // yyyy-mm-dd hh24:mi:ss格式输出,此格式用得最多 printf("%04u-%02u-%02u %02u:%02u:%02u\n",sttm->tm_year+1900,sttm->tm_mon+1,\ sttm->tm_mday,sttm->tm_hour,sttm->tm_min,sttm->tm_sec); printf("%04u年%02u月%02u日%02u时%02u分%02u秒\n",sttm->tm_year+1900,\ sttm->tm_mon+1,sttm->tm_mday,sttm->tm_hour,sttm->tm_min,sttm->tm_sec); // 只输出年月日 printf("%04u-%02u-%02u\n",sttm->tm_year+1900,sttm->tm_mon+1,sttm->tm_mday); }
运行效果
mktime函数的功能与localtime函数相反。
localtime函数用于把time_t表示的时间转换为struct tm表示的时间。
mktime 函数用于把struct tm表示的时间转换为time_t表示的时间。
time_t mktime(struct tm *tm);
函数返回time_t的值。
示例(book130.c)
/* * 程序名:book130.c,此程序演示时间操作的mktime库函数。 * 作者:C语言技术网(www.freecplus.net) 日期:20190525 */ #include <stdio.h> #include <time.h> #include <string.h> int main(int argc,char *argv[]) { // 2019-12-25 15:05:03整数表示是1577257503 struct tm sttm; memset(&sttm,0,sizeof(sttm)); sttm.tm_year=2019-1900; // 注意,要减1900 sttm.tm_mon=12-1; // 注意,要减1 sttm.tm_mday=25; sttm.tm_hour=15; sttm.tm_min=5; sttm.tm_sec=3; sttm.tm_isdst = 0; printf("2019-12-25 15:05:03 is %lu\n",mktime(&sttm)); }
运行效果
在实际开发中,我们经常需要把程序挂起一段时间,可以使用sleep和usleep两个库函数,需要包含unistd.h头文件中。函数的声明如下:
unsigned int sleep(unsigned int seconds); int usleep(useconds_t usec);
sleep函数的参数是秒,usleep函数的参数是微秒,1秒=1000000微秒。
sleep(1); // 程序睡眠1秒。 sleep(10); // 程序睡眠10秒。 usleep(100000); // 程序睡眠十分之一秒。 usleep(1000000); // 程序睡眠一秒。
程序员不关心sleep和usleep函数的返回值。
timeval结构体在sys/time.h文件中定义,声明为:
struct timeval { long tv_sec; // 1970年1月1日到现在的秒。 long tv_usec; // 当前秒的微妙,即百万分之一秒。 };
timezone 结构体在sys/time.h文件中定义,声明为:
struct timezone { int tz_minuteswest; // 和UTC(格林威治时间)差了多少分钟。 int tz_dsttime; // type of DST correction,修正参数据,忽略 };
gettimeofday是获得当前的秒和微秒的时间,其中的秒是指1970年1月1日到现在的秒,微秒是指当前秒已逝去的微秒数,可以用于程序的计时。调用gettimeofday函数需要包含sys/time.h头文件。
函数声明:
int gettimeofday(struct timeval *tv, struct timezone *tz )
当前的时间存放在tv 结构体中,当地时区的信息则放到tz所指的结构体中,tz可以为空。
函数执行成功后返回0,失败后返回-1。
在使用gettimeofday()函数时,第二个参数一般都为空,我们一般都只是为了获得当前时间,不关心时区的信息。
示例(book132.c)
/* * 程序名:book132.c,此程序演示精确到微秒的计时器。 * 作者:C语言技术网(www.freecplus.net) 日期:20190525 */ #include <stdio.h> #include <sys/time.h> // 注意,不是time.h int main() { struct timeval begin,end; // 定义用于存放开始和结束的时间 gettimeofday(&begin,0); // 计时器开始 printf("begin time(0)=%d,tv_sec=%d,tv_usec=%d\n",time(0),begin.tv_sec,begin.tv_usec); sleep(2); usleep(100000); // 程序睡眠十分之一秒。 gettimeofday(&end,0); // 计时器结束 printf("end time(0)=%d,tv_sec=%d,tv_usec=%d\n",time(0),end.tv_sec,end.tv_usec); printf("计时过去了%d微秒。\n",\ (end.tv_sec-begin.tv_sec)*1000000+(end.tv_usec-begin.tv_usec)); }
运行效果
各位,book132.c程序采用usleep睡眠十分之一秒,但是计时器显示的实际时间大于十分之一秒,为何?原因很简单,因为程序执行需要时间,虽然这个时间很短,在千分之一秒内,那也是需要时间。
还有一个要注意的问题,time.h 是ISO C99 标准日期时间头文件。sys/time.h 是Linux 系统的日期时间头文件,也就是说,timeval、timezone结构体和gettimeofday函数在windows平台中不能使用,真是麻烦。
在实际开发中,除了当前的时间,还经常需要一个偏移量的时间,例如获取十分钟之后的时间,方法是采用time函数得到一个整数后,再加上10*60秒,再用localtime函数转换为结构体。
继续丰富您的函数库。
1)编写一个通用函数,把整数的时间转换为字符串格式的时间,格式如:"2019-02-08 12:05:08",如果转换成功函数返回0,失败返回-1,函数的声明如下:
int timetostr(const time_t ti,char *strtime);
2)编写一个通用函数,把字符串格式的时间转换为整数的时间,函数的声明如下:
int strtotime(const char *strtime,time_t *ti);
3)编写一个通用函数,获取操作系统的时间,函数的声明如下:
void LocalTime(char *out_stime,const char *in_fmt,const int in_interval);
out_stime是输出结果,格式由fmt决定。
in_interval是偏移常量,单位是秒。
in_fmt指定了out_stime的格式,取值如下:
/* 常用的时间格式 yyyy-mm-dd hh24:mi:ss yyyymmddhh24miss yyyy-mm-dd yyyymmdd hh24:mi:ss hh24miss hh24:mi hh24mi hh24 mi */
调用示例:
char strLocalTime[21]; // 获取当前的时间,以yyyy-mm-dd hh24:mi:ss格式返回 memset(strLocalTime,0,sizeof(strLocalTime)); LocalTime(strLocalTime,"yyyy-mm-dd hh24:mi:ss",0); // 获取比现在晚10分钟的时间,以yyyy-mm-dd hh24:mi:ss格式返回 memset(strLocalTime,0,sizeof(strLocalTime)); LocalTime(strLocalTime,"yyyy-mm-dd hh24:mi:ss",10*60); // 获取当前的时间,以hh24:mi:ss格式返回 memset(strLocalTime,0,sizeof(strLocalTime)); LocalTime(strLocalTime,"hh24:mi:ss",0);
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