C程序中對時間的處理——time庫函數詳解以及系統時間結構體類型

包含文件:<sys/time.h> <time.h>

一、在C語言中有time_t, tm, timeval等幾種類型的時間

1、time_t

長整型，一般用來表示從1970-01-0100:00:00時以來的秒數，精確度：秒；由函數time()獲取；

該類型定義在頭文件/usr/include/sys/time.h 中：

    #define _TIME_T
      typedef  long  time_t;
    #endif

函數定義：time_t time(time_t* lpt)；

如：time_t time = time(NULL)；

2、timeval

它有兩個成員；一個是秒，另一個表示微秒，精確度：微秒(10E-6)；

由函數gettime0fday()獲取；

struct timeval結構定義爲：

struct timeval

{

long tv_sec；

long tv_usec；

}

讀取struct timeval結構數據的函數說明：

#include <sys/time.h>
int gettimeofday(struct timeval* tv，struct timezone* tz)；

該函數會提取系統當前時間，並把時間分爲秒和微秒兩部分填充到結構struct timeval中；同時把當地的時區信

息填充到結構struct timezone中；

返回值：成功則返回0，失敗返回－1，錯誤代碼存於errno。附加說明EFAULT指針tv和tz所指的內存空間超出存

取權限。

struct timezone結構的定義爲：

struct timezone

{

int tz_minuteswest；
int tz_dsttime；

}

    上述兩個結構都定義在/usr/include/sys/time.h。tz_dsttime 所代表的狀態如下
     DST_NONE
     DST_USA
     DST_AUST
     DST_WET
     DST_MET
      DST_EET
     DST_CAN
     DST_GB
     DST_RUM
     DST_TUR
     DST_AUSTALT

3、tm

tm是一個結構體，定義爲：

struct tm
{
int tm_sec; /*代表目前秒數，正常範圍爲0-59，但允許至61秒 */

int tm_min; /*代表目前分數，範圍0-59*/

int tm_hour; /* 從午夜算起的時數，範圍爲0-23 */

int tm_mday; /* 目前月份的日數，範圍01-31 */

int tm_mon; /*代表目前月份，從一月算起，範圍從0-11 */

int tm_year; /*從1900 年算起至今的年數*/

int tm_wday; /* 一星期的日數，從星期一算起，範圍爲0-6。*/

int tm_yday; /* Days in year.[0-365] */
int tm_isdst; /*日光節約時間的旗標DST. [-1/0/1]*/

};

4、struct timeb結構：它有兩個主要成員，一個是秒，另一個是毫秒；精確度：毫秒(10E-3秒)；

由函數ftime()獲取structtimeb結構的時間；其定義如下：

structtimeb

     {
       time_t time;
       unsigned shortmillitm;
       short  timezone;
       short  dstflag;
     };

#include <sys/timeb.h>

int ftime(struct timeb* tp);

調用成功返回0；調用失敗返回-1；

5、struct timespec結構：它是POSIX.4標準定義的一個時間結構，精確度：納秒(10E-9秒)；

由函數gethrestime()或gethrestime_lasttick()獲取當前系統struct timespec結構的時間；其定義如下：

struct timespec

{

time_t tv_sec;

long tv_nsec;

};

typedef struct timespec timespec_t；

該結構定義在頭頭文件 /usr/include/sys/time_impl.h 中；

extern void gethrestime(timespec_t*);
extern void gethrestime_lasttick(timespec_t*);

6、clock_t 類型：由函數clock()獲取；

#include <time.h>

clock_t clock(void);

該函數以微秒的方式返回CPU的時間;

類型 clock_t 定義在頭文件/usr/include/sys/types.h中：

    #ifndef _CLOCK_T
    #define _CLOCK_T
     typedef   long  clock_t;
    #endif

7、Unix對時間單位的定義：

    #defineSEC                1                       // 秒
    #defineMILLISEC       1000                 // 毫秒
    #defineMICROSEC     1000000           // 微秒
    #defineNANOSEC       1000000000     // 納秒

二、具體操作函數

time()函數

　　原型：time_t time(time_t * timer)

　　功能: 獲取當前的系統時間，返回的結果是一個time_t類型，其實就是一個大整數，其值表示從CUT（Coordinated Universal Time）時間1970年1月1日00:00:00（稱爲UNIX系統的Epoch時間）到當前時刻的秒數。然後調用localtime將time_t所表示的CUT時間轉換爲本地時間（我們是+8區，比CUT多8個小時）並轉成struct tm類型，該類型的各數據成員分別表示年月日時分秒。

　程序例1:

　　time函數獲得日曆時間。日曆時間，是用“從一個標準時間點到此時的時間經過的秒數”來表示的時間。這個標準時間點對不同的編譯器來說會有所不同，但對一個編譯系統來說，這個標準時間點是不變的，該編譯系統中的時間對應的日曆時間都通過該標準時間點來衡量，所以可以說日曆時間是“相對時間”，但是無論你在哪一個時區，在同一時刻對同一個標準時間點來說，日曆時間都是一樣的。

　　#include <time.h>

　　#include <stdio.h>

　　#include <dos.h>

　　int main(void)

　　{

　　time_t t; t = time(NULL);

　　printf("The number of seconds since January 1, 1970 is %ld",t);

　　return 0;

　　}

　程序例2：

　　//time函數也常用於隨機數的生成，用日曆時間作爲種子。

　　#include <stdio.h>

　　#include <time.h>

　　#include<stdlib.h>

　　int main(void)

　　{

　　int i;

　　srand((unsigned) time(NULL));

　　printf("ten random numbers from 0 to 99\n\n");

　　for(i=0;i<10;i++)

　　　printf("%d\n",rand()%100);

　　return 0;

　　}

　程序例3：

　　用time()函數結合其他函數（如：localtime、gmtime、asctime、ctime）可以獲得當前系統時間或是標準時間。

　　#include <stdio.h>

　　#include <stddef.h>

　　#include <time.h>

　　int main(void)

　　{

　　time_t timer;//time_t就是long int 類型

　　struct tm *tblock;

　　timer = time(NULL);//這一句也可以改成time(&timer);

　　tblock = localtime(&timer);

　　printf("Local time is: %s\n",asctime(tblock));

　　return 0;

　　}

gmtime()函數

　　原型：struct tm *gmtime(long *clock);

　　功能：把日期和時間轉換爲格林威治(GMT)時間的函數。將參數timep 所指的time_t 結構中的信息轉換成真實世界所使用的時間日期表示方法，然後將結果由結構tm返回
說明：此函數返回的時間日期未經時區轉換，而是UTC時間。
返回值：返回結構tm代表目前UTC 時間

程序例

#include "stdio.h"
　　#include "time.h"
　　#include "stdlib.h"
　　int main(void)
　　{
　　time_t t;
　　struct tm gmt, area;
　　tzset(); /* tzset()設置時區*/
　　t = time(NULL);
　　area = localtime(&t);
　　printf("Local time is: %s", asctime(area));
　　gmt = gmtime(&t);
　　printf("GMT is: %s", asctime(gmt));
　　return 0;
　　}

localtime()函數

　　功能: 把從1970-1-1零點零分到當前時間系統所偏移的秒數時間轉換爲日曆時間。

　　說明：此函數獲得的tm結構體的時間，是已經進行過時區轉化爲本地時間。

　　用法: struct tm *localtime(const time_t *clock);

　　返回值：返回指向tm 結構體的指針.tm結構體是time.h中定義的用於分別存儲時間的各個量(年月日等)
的結構體.
程序例1:

　　#include <stdio.h>

　　#include <stddef.h>

　　#include <time.h>

　　int main(void)

　　{

　　time_t timer;//time_t就是long int 類型

　　struct tm *tblock;

　　timer = time(NULL);

　　tblock = localtime(&timer);

　　printf("Local time is: %s\n",asctime(tblock));

　　return 0;

　　}

　　執行結果：

　　Local time is: Mon Feb 16 11:29:26 2009

程序例2：

　　上面的例子用了asctime函數，下面這個例子不使用這個函數一樣能獲取系統當前時間。
需要注意的是年份加上1900，月份加上1。

　　#include<time.h>

　　#include<stdio.h>

　　int main()

　　{

　　struct tm *t;

　　time_t tt;

　　time(&tt);

　　t=localtime(&tt);

　　printf("%4d年%02d月%02d日 %02d:%02d:%02d\n",
t->tm_year+1900,t->tm_mon+1,t->tm_mday,t->tm_hour,t->tm_min,t->tm_sec);

　　return 0;

　　}

localtime()和gmtime()的區別：

　　gmtime()函數功能類似獲取當前系統時間，只是獲取的時間未經過時區轉換。

　　localtime函數獲得的tm結構體的時間，是已經進行過時區轉化爲本地時間。

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

　　gmtime_r()函數功能與此相同，但是它可以將數據存儲到用戶提供的結構體中。

　　localtime_r()函數功能與此相同，但是它可以將數據存儲到用戶提供的結構體中。它不需要設置tzname。

　　使用gmtime和localtime後要立即處理結果，否則返回的指針指向的內容可能會被覆蓋。
一個好的方法是使用gmtime_r和localtime_r，由於使用了用戶分配的內存，這兩個函數是不會出錯的。

asctime()函數

　　功能: 轉換日期和時間爲相應的字符串（英文簡寫形式，形如：Mon Feb 16 11:29:26 2009）

　　用法: char *asctime(const struct tm *tblock);

ctime()函數

　　功能: 把日期和時間轉換爲字符串。（英文簡寫形式，形如：Mon Feb 16 11:29:26 2009）

　　用法: char *ctime(const time_t *time);

　　說明：ctime同asctime的區別在於，ctime是通過日曆時間來生成時間字符串，
而asctime是通過tm結構來生成時間字符串。

mktime()函數
　　功能：將tm時間結構數據轉換成經過的秒數（日曆時間）。

　　原型：time_t mktime(strcut tm * timeptr);。

　　說明：mktime()用來將參數timeptr所指的tm結構數據轉換成
從公元1970年1月1日0時0分0 秒算起至今的UTC時間所經過的秒數。

　　返回值：返回經過的秒數。

difftime()函數

　　功能：計算時間間隔才長度，以秒爲單位，且只能精確到秒。

　　原型：double difftime(time_t time1, time_t time0);

　　說明：雖然該函數返回值是double類型的，但這並不說明該時間間隔具有同double一樣的精度，
這是由它的參數決定的。

strftime()函數

　　功能：將時間格式化，或者說：格式化一個時間字符串。我們可以使用strftime()函數將時間格式化爲我們想要的格式。

　　原型：size_t strftime(char *strDest,size_t maxsize,const char *format,const struct tm *timeptr);

　　參數：我們可以根據format指向字符串中格式命令把timeptr中保存的時間信息放在strDest指向的字符串中，
最多向strDest中存放maxsize個字符。

　　返回值：該函數返回向strDest指向的字符串中放置的字符數。

　　類似於sprintf()：識別以百分號(%)開始的格式命令集合，格式化輸出結果放在一個字符串中。
格式化命令說明串strDest中各種日期和時間信息的確切表示方法。格式串中的其他字符原樣放進串中。
格式命令列在下面，它們是區分大小寫的。

　　%a 星期幾的簡寫

　　%A 星期幾的全稱

　　%b 月份的簡寫

　　%B 月份的全稱

　　%c 標準的日期的時間串

　　%C 年份的後兩位數字

　　%d 十進制表示的每月的第幾天

　　%D 月/天/年

　　%e 在兩字符域中，十進制表示的每月的第幾天

　　%F 年-月-日

　　%g 年份的後兩位數字，使用基於周的年

　　%G 年份，使用基於周的年

　　%h 簡寫的月份名

　　%H 24小時制的小時

　　%I 12小時制的小時

　　%j 十進制表示的每年的第幾天

　　%m 十進制表示的月份

　　%M 十時製表示的分鐘數

　　%n 新行符

　　%p 本地的AM或PM的等價顯示

　　%r 12小時的時間

　　%R 顯示小時和分鐘：hh:mm

　　%S 十進制的秒數

　　%t 水平製表符

　　%T 顯示時分秒：hh:mm:ss

　　%u 每週的第幾天，星期一爲第一天（值從0到6，星期一爲0）

　　%U 第年的第幾周，把星期日作爲第一天（值從0到53）

　　%V 每年的第幾周，使用基於周的年

　　%w 十進制表示的星期幾（值從0到6，星期天爲0）

　　%W 每年的第幾周，把星期一做爲第一天（值從0到53）

　　%x 標準的日期串

　　%X 標準的時間串

　　%y 不帶世紀的十進制年份（值從0到99）

　　%Y 帶世紀部分的十制年份

　　%z，%Z 時區名稱，如果不能得到時區名稱則返回空字符。

　　%% 百分號

　　提示：與 gmstrftime() 的行爲相同，不同的是返回時間是本地時間。

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#include "stdio.h" #include "time.h" #include "stdlib.h" int main(void) { time_t t; struct tm *gmt, *area; tzset(); /* tzset()設置時區*/ t = time(NULL); area = localtime(&t); printf("Local time is: %s", asctime(area)); gmt = gmtime(&t); printf("GMT is: %s", asctime(gmt)); return 0; }