几个关于时间的概念

Coordinated Universal Time(UTC)

协调世界时，又称为世界标准时间，通常也指的是格林威治标准时间(Greenwich Mean Time，GMT)。地球被分为24个时区，相邻时区相差一个小时。比如中国上海是+8区，意思就是，假如格林威治现在是27日1点0分0秒，而中国上海就是27日早上9点0分0秒。中国内地的时间与UTC的时差为+8，也就是UTC+8，美国则是UTC-5。

Calendar Time

日历时间，是用“从一个标准时间点到此时的时间经过的秒数”来表示的时间。

linux 时间函数

• time / time_t：秒
• gettimeofday / struct timeval：微妙
• clock_gettime / struct timespec：纳秒
• tdstc ：纳秒

time_t 和 time 函数

#include <time.h>

typedef long  time_t;   // 一般用来记录从1970年1月1日0时0分0秒到现在时刻的秒数

time_t time(time_t *calptr)                 
  函数返回值：时间戳(秒数)
                                                     
  如果calptr非空，那么时间值也会写入到calptr所指的内存中

timeval 和 gettimeofday 函数

#include <time.h>

struct timeval {
    time_t tv_sec;         // 秒
    suseconds_t tv_usec    // 微妙
}
  
#include <sys/time.h>

int gettimeofday(struct timeval *restrict tp,  void *restrict tzp);
  函数返回值：总是返回0

  tzp唯一合法参数是NULL

gettimeofday返回距1970年1月1日0时0分0秒的时间，将其存放于timeval（微秒）结构中。gettimeofday 在x86-64上已经不是系统调用，相比于clock_gettime调用开销小，而相比于time精度高，适合推荐。

timespec 和 clock_gettime 函数

#include <time.h>

struct timespec {
    time_t tv_sec;       // 秒
    long int tv_nsec     // 纳秒
}

运用

#include <sys/time.h>
#include <time.h>
#include <stdio.h>
#include <unistd.h>

time_t get_now_time_sec()
{
    time_t t;
    time(&t);
    return t;
}

unsigned long long get_now_time_usec()
{
    struct timeval val;
    val.tv_sec = 0;
    val.tv_usec = 0;

    gettimeofday(&val, NULL);
    return val.tv_sec * 1000000 + val.tv_usec;
}

unsigned long long get_now_time_nsec()
{
    struct timespec spec;
    spec.tv_sec = 0;
    spec.tv_nsec = 0;

    clock_gettime(CLOCK_REALTIME, &spec);
    return spec.tv_sec * 1000000000 + spec.tv_nsec;
}

时间格式化

struct tm

#include <time.h>

struct tm {
    int tm_sec;
    int tm_min;
    int tm_hour;
    int tm_mday;    // day of month  [1 -~ 31] 
    int tm_mon;     // month since January [0 ~ 11]
    int tm_year;    // years since 1900
    int tm_wday;    // days since Sunday  [0 ~ 6]
    int tm_yday;    // days since 1月1日 [0 ~ 265]
    int tm_isdst;
};

gmtime和localtime函数

#include <time.h>

struct tm* gmtime(const time_t *calptr);
    函数返回值：指向分解的tm结构的指针；若出错，返回 NULL
    gmtime 将时间戳转换协调统一时间的tm结构的指针

struct tm* localtime(const time_t *calptr);
    函数返回值：指向分解的tm结构的指针；若出错，返回 NULL
    localtime 将时间戳转换成本地时间的tm结构的指针
    

strftime和strftim_l函数

#include <time.h>

size_t strftime(char *restrict buf, size_t maxsize, 
    const char* restrict format,   const struct tm* restrict tmptr);

size_t strfime_l(char *restrict buf, size_t maxsize, 
    const char* restrict format,   const struct tm *restrict tmptr, 
    locale_t locale); 

    2个函数的返回值：若有空间，返回存入数组的字符数。否则，返回0

常用格式：

代码示例：

#include <time.h>
#include <stdio.h>

int main()
{
    time_t t;
    struct tm *tmp,*tmp2;
    char buf[64], buf2[64];

    time(&t);
      
    tmp = localtime(&t);
    strftime(buf, 64, "time and date: %F %T", tmp);
    printf("%s\n", buf);

    tmp2 = gmtime(&t);
    strftime(buf2, 64, "time and date: %F %T", tmp2);
    printf("%s\n", buf2);
}
输出：
time and date: 2018-04-28 22:05:40
time and date: 2018-04-28 14:05:40

#include <stdio.h>
#include <sys/time.h>
#include <time.h>

int main(int argc, char**argv)
{
    struct timeval ti;
    struct tm *tmp;
    char buf[64];

    gettimeofday(&ti, NULL);
    tmp = localtime(&(ti.tv_sec));

    printf("%ld, %ld\n", ti.tv_sec, ti.tv_usec);
    strftime(buf, 64, "time: %F %T", tmp);
    printf("time is now: %s.%ld\n", buf, ti.tv_usec);
}

转换关系

转换关系.jpg

参考资料
1、《UNIX环境高级编程》[美] W. Richard Stevens Stephen A. Rago
2、