7. 时间编程

7.1. 时间类型

  1. UTC:时间标准时间-格林威治标准时间;

  2. 日历时间:从一个标准时间点(1970年1月1日0点)到此时经过的秒数,来表示时间。

7.2. 常用函数

  1. 获取日历时间

    #include <time.h>
    time_t time(time_t *tloc);  //获取日历时间,即从1970年1月1日0点到现在的秒数
    

    使用示例:

    #include <stdio.h>
    #include <time.h>
    
    int main ()
    {
      time_t seconds;
    
      seconds = time(NULL);
      printf("自 1970-01-01 起的小时数 = %ld\n", seconds/3600);
    
      return(0);
    }
    

    运行结果: 自 1970-01-01 起的小时数 = 373711

  2. 日历时间转换为格林威治时间并保存在tm结构体中

    struct tm *gmtime(const time_t *timeptr)
    /*
    * 参数:
    * 	timeptr -- 这是指向表示日历时间的 time_t 值的指针。
    * 返回值:
    * 	该函数返回指向 tm 结构的指针,该结构带有被填充的时间信息。 
    *      struct tm {
    *        int tm_sec;     /* 秒,范围从 0 到 59            */
    *        int tm_min;     /* 分,范围从 0 到 59            */
    *        int tm_hour;    /* 小时,范围从 0 到 23           */
    *        int tm_mday;    /* 一月中的第几天,范围从 1 到 31   */
    *        int tm_mon;     /* 月份,范围从 0 到 11           */
    *        int tm_year;    /* 自1900起的年数:如果当前是2020年,tm_year=120  */
    *        int tm_wday;    /* 一周中的第几天,范围从 0 到 6     */
    *        int tm_yday;    /* 一年中的第几天,范围从 0 到 365   */
    *        int tm_isdst;   /* 夏令时                         */    
    *     };
    */
    

    使用示例:

    #include <stdio.h>
    #include <time.h>
    
    #define BST (+1)
    #define CCT (+8)
    
    int main ()
    {
    
       time_t rawtime;
       struct tm *info;
    
       time(&rawtime); 			/*  获取日历时间 */
       info = gmtime(&rawtime );/* 获取 GMT 时间 */
    
       printf("当前的世界时钟:\n");
       printf("伦敦:%2d:%02d\n", (info->tm_hour+BST)%24, info->tm_min);
       printf("中国:%2d:%02d\n", (info->tm_hour+CCT)%24, info->tm_min);
    
       return(0);
    }
    

    运行结果: 当前的世界时钟: 伦敦:14:10 中国:21:10

  3. 讲日历时间转换为本地时间并保存在tm结构体

    struct tm *localtime(const time_t *timer)
    /*
    * 参数:
    * 	timer -- 这是指向表示日历时间的 time_t 值的指针
    * 返回值:
    * 	该函数返回指向 tm 结构的指针,该结构带有被填充的时间信息 
    */
    

    使用示例:

    #include <stdio.h>
    #include <time.h>
    
    int main ()
    {
       time_t rawtime;
       struct tm *info;
       char buffer[80];
    
       time( &rawtime );
    
       info = localtime( &rawtime );
       printf("当前的本地时间和日期:%s", asctime(info));
    
       return(0);
    }
    

    运行结果: 当前的本地时间和日期:Thu Aug 23 09:12:05 2012

  4. asctime()函数:将tm格式的时间转为字符串,比如:Thu Aug 23 09:12:05 2012

    char *asctime(const struct tm *timeptr)
    /*
    *参数:
    *	timeptr:是指向 tm 结构的指针
    *返回值:
    *	该函数返回一个 C 字符串,包含了可读格式的日期和时间信息 Www Mmm dd hh:mm:ss yyyy,其中,Www 表示星期几,Mmm 是以字母表示的月份,dd 表示一* 月中的第几天,hh:mm:ss 表示时间,yyyy 表示年份。
    */
    

    使用示例:

    #include <stdio.h>
    #include <string.h>
    #include <time.h>
    
    int main()
    {
       struct tm t;
    
       t.tm_sec    = 10;
       t.tm_min    = 10;
       t.tm_hour   = 6;
       t.tm_mday   = 25;
       t.tm_mon    = 2;
       t.tm_year   = 89;
       t.tm_wday   = 6;
    
       puts(asctime(&t));
    
       return(0);
    }
    

    运行结果: Sat Mar 25 06:10:10 1989

  5. ctime()函数:将日历时间转换为本地时间的字符串形式

    char *ctime(const time_t *timer)
    /*
    * 参数:
    * 	timer -- 这是指向 time_t 对象的指针,该对象包含了一个日历时间
    * 返回值
    * 	该函数返回一个 C 字符串,该字符串包含了可读格式的日期和时间信息。
    */
    

    使用示例:

    #include <stdio.h>
    #include <time.h>
    
    int main ()
    {
       time_t curtime;
    
       time(&curtime);
    
       printf("当前时间 = %s", ctime(&curtime));
    
       return(0);
    }
    

    运行结果: 当前时间 = Mon Aug 13 08:23:14 2012

  6. gettimeofday函数:获取今日凌晨到现在的时间差,常用于计算事件耗时

    int gettimeofday(struct timeval *tv , struct timezone *tz)
    /*
    * 参数:
    * 	tv:指向timeval类型的指针
    *     struct timeval{
    *         int tv_sec; // 秒数
    *         int tv_usec; // 微秒数
    *     }
    */
    

    使用示例:

    #include <stdio.h>
    #include <stdlib.h>
    #include <sys/time.h>
    #include <math.h>
    #include <stdint.h>
    void function(void)
    {
        uint32_t i,j;
        double y;
        for(i=0;i<1000;++i){
            for(j=0;j<1000;++j) {
                y++;
            }
    
        }
    }
    
    int main( int argc, char **argv )
    {
         struct timeval tpstart,tpend;
         float timeuse;
         gettimeofday(&tpstart,NULL);
         function();
         gettimeofday(&tpend,NULL);
         /* 计算函数执行时间 */
         timeuse =1000000*(tpend.tv_sec -tpstart.tv_sec)+tpend.tv_usec-tpstart.tv_usec;
         timeuse/=1000000;
         printf("Used Time %f\n",timeuse);
        return 0;
    }
    

    运行结果: Used Time 0.002144

  7. sleep函数

    unsigned int sleep(unsigned int seconds)
    /*
    * 描述:
    * 	使程序睡眠seconds秒,程序会阻塞
    */
    
  8. usleep函数

    void usleep(unsigned int usec)
    /*
    * 描述:
    * 	使程序睡眠usec微秒,程序会阻塞
    */
    
  9. difftime()函数:返回两个时间差

    double difftime(time_t time1, time_t time2)
    /*
    * 描述:
    * 	返回 time1 和 time2 之间相差的秒数 (time1 - time2)。这两个时间是在日历时间中指定的,表示了自纪元 Epoch(协调世界时 UTC:1970-01-01 * 00:00:00)起经过的时间。
    * 参数:
    * 	time1 -- 这是表示结束时间的 time_t 对象。
    * 	time2 -- 这是表示开始时间的 time_t 对象。
    * 返回值:
    * 	该函数返回以双精度浮点型 double 值表示的两个时间之间相差的秒数 (time1 - time2)。
    */
    

    使用示例:

    #include <stdio.h>
    #include <time.h>
    #include <unistd.h>
    
    
    int main ()
    {
       time_t start_t, end_t;
       double diff_t;
    
       printf("程序启动...\n");
       time(&start_t);
    
       printf("休眠 5 秒...\n");
       sleep(5);
    
       time(&end_t);
       diff_t = difftime(end_t, start_t);
    
       printf("执行时间 = %f\n", diff_t);
       printf("程序退出...\n");
    
       return(0);
    }
    

    运行结果: 程序启动… 休眠 5 秒… 执行时间 = 5.000000 程序退出…

  10. strftime()函数:

    size_t strftime(char *str, size_t maxsize, const char *format, const struct tm *timeptr)
    参数:
    	str -- 这是指向目标数组的指针,用来复制产生的 C 字符串。
    	maxsize -- 这是被复制到 str 的最大字符数。
    	format -- 这是 C 字符串,包含了普通字符和特殊格式说明符的任何组合。这些格式说明符由函数替换为表示 tm 中所指定时间的相对应值。格式说明符是:如下表
        timeptr -- 这是指向 tm 结构的指针,该结构包含了一个呗分解为以下各部分的日历时间:
    返回值:
    	如果产生的 C 字符串小于 size 个字符(包括空结束字符),则会返回复制到 str 中的字符总数(不包括空结束字符),否则返回零。
    
| 说明符 | 替换为                                                    | 实例                     |
| :----- | :-------------------------------------------------------- | :----------------------- |
| %a     | 缩写的星期几名称                                          | Sun                      |
| %A     | 完整的星期几名称                                          | Sunday                   |
| %b     | 缩写的月份名称                                            | Mar                      |
| %B     | 完整的月份名称                                            | March                    |
| %c     | 日期和时间表示法                                          | Sun Aug 19 02:56:02 2012 |
| %d     | 一月中的第几天(01-31)                                   | 19                       |
| %H     | 24 小时格式的小时(00-23)                                | 14                       |
| %I     | 12 小时格式的小时(01-12)                                | 05                       |
| %j     | 一年中的第几天(001-366)                                 | 231                      |
| %m     | 十进制数表示的月份(01-12)                               | 08                       |
| %M     | 分(00-59)                                               | 55                       |
| %p     | AM 或 PM 名称                                             | PM                       |
| %S     | 秒(00-61)                                               | 02                       |
| %U     | 一年中的第几周,以第一个星期日作为第一周的第一天(00-53) | 33                       |
| %w     | 十进制数表示的星期几,星期日表示为 0(0-6)               | 4                        |
| %W     | 一年中的第几周,以第一个星期一作为第一周的第一天(00-53) | 34                       |
| %x     | 日期表示法                                                | 08/19/12                 |
| %X     | 时间表示法                                                | 02:50:06                 |
| %y     | 年份,最后两个数字(00-99)                               | 01                       |
| %Y     | 年份                                                      | 2012                     |
| %Z     | 时区的名称或缩写                                          | CDT                      |
| %%     | 一个 % 符号                                               | %                        |
使用示例:

```c
#include <stdio.h>
#include <time.h>
 
int main ()
{
   time_t rawtime;
   struct tm *info;
   char buffer[80];
 
   time( &rawtime );
 
   info = localtime( &rawtime );
 
   strftime(buffer, 80, "%Y-%m-%d %H:%M:%S", info);
   printf("格式化的日期 & 时间 : |%s|\n", buffer );
  
   return(0);
}

```

运行结果: 格式化的日期 & 时间 : |2018-09-19 08:59:07|