Linux時間函數

系統環境：ubuntu10.04

簡介
本文旨在爲了解Linux各種時間類型與時間函數提供技術文檔。

1、Linux下常用時間類型
Linux下常用時間類型有四種：time_t、struct tm、struct timeval、struct timespec

1.1 time_t時間類型
time_t類型在time.h中定義：

#ifndef __TIME_T
#define __TIME_T
typedef  long  time_t;
#endif

可見，time_t實際是一個長整型。其值表示爲從UTC(coordinated universal time)時間1970年1月1日00時00分00秒(也稱爲Linux系統的Epoch時間)到當前時刻的秒數。由於time_t類型長度的限制，它所表示的時間不能晚於2038年1月19日03時14分07秒(UTC)。爲了能夠表示更久遠的時間，可用64位或更長的整形數來保存日曆時間，這裏不作詳述。
使用time()函數獲取當前時間的time_t值，使用ctime()函數將time_t轉爲當地時間字符串。
備註：UTC時間有時也稱爲GMT時間，其實UTC和GMT兩者幾乎是同一概念。它們都是指格林尼治標準時間，只不過UTC的稱呼更爲正式一點。兩者區別在於前者是天文上的概念，而後者是基於一個原子鐘。

1.2 struct tm時間類型
tm結構在time.h中定義：

#ifndef _TM_DEFINED
struct tm{
    int tm_sec; /*秒 - 取值區間爲[0, 59]*/
    int tm_min; /*分 - 取值區間爲[0, 59]*/
    int tm_hour; /*時 - 取值區間爲[0, 23]*/
    int tm_mday; /*日 - 取值區間爲[1, 31]*/
    int tm_mon; /*月份 - 取值區間爲[0, 11]*/
    int tm_year; /*年份 - 其值爲1900年至今年數*/
    int tm_wday; /*星期 - 取值區間[0, 6]，0代表星期天，1代表星期1，以此類推*/
    int tm_yday; /*從每年的1月1日開始的天數-取值區間爲[0, 365]，0代表1月1日*/
    int tm_isdst; /*夏令時標識符，使用夏令時，tm_isdst爲正，不使用夏令時，tm_isdst爲0，不瞭解情況時，tm_isdst爲負*/
};
#define _TM_DEFINED
#endif

ANSI C標準稱使用tm結構的這種時間表示爲分解時間(broken-down time)。
使用gmtime( )和localtime( )可將time_t時間類型轉換爲tm結構體；
使用mktime( )將tm結構體轉換爲time_t時間類型；
使用asctime( )將struct tm轉換爲字符串形式。

1.3 struct timeval時間類型
timeval結構體在time.h中定義：

Struct tmieval{
    time_t tv_sec; /*秒s*/
    suseconds_t tv_usec; /*微秒us*/
};

設置時間函數settimeofday( )與獲取時間函數gettimeofday( )均使用該事件類型作爲傳參。

1.4 struct timespec時間類型
timespec結構體在time.h定義：

struct timespec{
    time_t tv_sec; /*秒s*/
    long tv_nsec; /*納秒ns*/
};

2、Linux下常用時間函數
Linux下常用時間函數有：time( )、ctime( )、gmtime( )、localtime( )、mktime( )、asctime( )、difftime( )、gettimeofday( )、settimeofday( )

2.1 time( )函數
頭文件：#include <time.h>
函數定義：time_t time(time_t *timer)
功能描述：該函數返回從1970年1月1日00時00分00秒至今所經過的秒數。如果time_t *timer非空指針，函數也會將返回值存到timer指針指向的內存。
返回值：成功則返回秒數，失敗則返回((time_t)-1)值，錯誤原因存於errno中。
例：

time_t seconds;
seconds = time((time_t *)NULL);

2.2 ctime( )函數
頭文件：#include <time.h>
函數定義：char *ctime(const time_t *timep);
功能描述：ctime( )將參數timep指向的time_t時間信息轉換成實際所使用的時間日期表示方法，並以字符串形式返回。字符串格式爲："Wed Jun 20 21:00:00 2012\n"。
例：

time_t timep;
tmep = time(NULL);
printf("%s\n", ctime(&timep));

2.3 gmtime( )函數
頭文件：#include <time.h>
函數定義：struct tm *gmtime(const time_t *timep)
功能描述：gmtime( )將參數timep指向的time_t時間信息轉換成以tm結構體表示的GMT時間信息，並以struct tm*指針返回。
GMT：GMT是中央時區,北京在東8區,相差8個小時，所以北京時間=GMT時間+8小時。
例：

int main(void)
{
    char *wday[] = {"Sun", "Mon", "Tue", "Wed", "Thu", "Fri", "Sat"};
    time_t timep;
    struct tm *p_tm;
    timep = time(NULL);
    p_tm = gmtime(&timep); /*獲取GMT時間*/
    printf("%d-%d-%d ", (p_tm->tm_year+1900), (p_tm->mon+1), p_tm->tm_mday);
    printf("%s %d:%d:%d\n", wday[p_tm->tm_wday], p_tm->tm_hour, p_tm->tm_min, p_tm->tm_sec);
}

2.4 localtime( )函數
頭文件：#include <time.h>
函數定義：struct tm *localtime(const time_t *timep);
功能描述：localtime( )將參數timep指向的time_t時間信息轉換成以tm結構體表示的本地時區時間(如北京時間= GMT+小時)。
例：

int main(void)
{
    char *wday[] = {"Sun", "Mon", "Tue", "Wed", "Thu", "Fri", "Sat"};
    time_t timep;
    struct tm *p_tm;
    timep = time(NULL);
    p_tm = localtime(&timep); /*獲取本地時區時間*/
    printf("%d-%d-%d ", (p_tm->tm_year+1900), (p_tm->mon+1), p_tm->tm_mday);
    printf("%s %d:%d:%d\n", wday[p_tm->tm_wday], p_tm->tm_hour, p_tm->tm_min, p_tm->tm_sec);
    return 0;
}

2.5 mktime( )函數
頭文件：#include <time.h>
函數定義：time_t mktime(struct tm *p_tm);
功能描述：mktime( )將參數p_tm指向的tm結構體數據轉換成從1970年1月1日00時00分00秒至今的GMT時間經過的秒數。
例：

int main(void)
{
    time_t timep:
    struct tm *p_tm;
    timep = time(NULL);
    pintf("time( ):%d\n", timep);
    p_tm = local(&timep);
    timep = mktime(p_tm);
    printf("time( )->localtime( )->mktime( ):%d\n", timep);
    return 0;
}

2.6 asctime( )函數
頭文件：#include <time.h>
函數定義：char *asctime(const struct tm *p_tm);
功能描述：asctime( )將參數p_tm指向的tm結構體數據轉換成實際使用的時間日期表示方法，並以字符串形式返回(與ctime函數相同)。字符串格式爲："Wed Jun 20 21:00:00 2012\n"。
例：

int main(void)
{
    time_t timep;
    timep = time(NULL);
    printf("%s\n", asctime(gmtime(&timep)));
    return 0;
}

2.7 difftime( )函數
頭文件：#include <time.h>
函數定義：double difftime(time_t timep1, time_t timep2);
功能描述：difftime( )比較參數timep1和timep2時間是否相同，並返回之間相差秒數。
例：

int main(void)
{
    time_t timep1, timep2;
    timep1 = time(NULL);
    sleep(2);
    timep2 = time(NULL);
    printf("the difference is %f seconds\n", difftime(timep1, timep2));
    return 0;
}

2.8 gettimeofday( )函數
頭文件：#include <sys/time.h>
#include <unistd.h>
函數定義：int gettimeofday(struct timeval *tv, struct timezone *tz);
功能描述：gettimeofday( )把目前的時間信息存入tv指向的結構體，當地時區信息則放到tz指向的結構體。
struct timezone原型：

struct timezone{
    int tz_minuteswest; /*miniutes west of Greenwich*/
    int tz_dsttime; /*type of DST correction*/
};

例：

struct timeval tv;
struct timeval tz;
gettimeofday(&tv, &tz);

附：
使用time函數族獲取時間並輸出指定格式字符串例子（strftime( )函數）：

int main(void)
{
    char strtime[20] = {0};
    time_t timep;
    struct tm *p_tm;
    timep = time(NULL);
    p_tm = localtime(&timep);
    strftime(strtime, sizeof(strtime), "%Y-%m-%d %H:%M:%S", p_tm);
    return 0;
}

2.9 settimeofday( )函數
頭文件：#include <sys/time.h>
#include <unistd.h>
函數定義：int settimeofday(const struct timeval *tv, const struct timezone *gz);
功能描述：settimeofday( )把當前時間設成由tv指向的結構體數據。當前地區信息則設成tz指向的結構體數據。
例：

int main(void)
{
    char t_string[] = "2012-04-28 22:30:00";
    struct tm time_tm;
    struct timeval time_tv;
    time_t timep;
    int ret = 0;

    sscanf(t_string, "%d-%d-%d %d:%d:%d", &time_tm.tm_year, &time_tm.tm_mon, &time_tm.tm_mday, &time_tm.tm_hour, &time_tm.tm_min, &time_tm.tm_sec);
    time_tm.tm_year -= 1900;
    time_tm.tm_mon -= 1;
    time_tm.tm_wday = 0;
    time_tm.tm_yday = 0;
    time_tm.tm_isdst = 0;

    timep = mktime(&time_tm);
    time_tv.tv_sec = timep;
    time_tv.tv_usec = 0;

    ret = settimeofday(&time_tv, NULL);
    if(ret != 0)
    {
        fprintf(stderr, "settimeofday failed\n");
        return -1;
    }
    return 0;
}

參考資料：
http://blog.csdn.net/c395565746c/article/details/6621153
http://fanqiang.chinaunix.net/a4/b8/20010527/201001267.html
http://qgjie456.blog.163.com/blog/static/35451367200844102949365/
http://hi.baidu.com/wangzhongli/blog/item/e260b3a1f388278746106461.html
http://www.eefocus.com/xuefu2009/blog/10-03/187348_f456a.html

http://www.instructables.com/id/EMLW5UGI26MZLAY/2014-11-08