Linux 获取系统时间

1.时间表示
在程序当中,我们经常要输出系统当前的时间,比如我们使用date命令的输出结果。这个时候我们可以使用下面两个函数

time_t time(time_t *tloc);                    //时间精度为秒
char *ctime(const time_t *clock);            //将秒数转化为字符串

time函数返回从1970年1月1日0点以来的秒数[注意，此函数返回的时间精度是“秒”]。存储在time_t 结构之中。不过这个函数的返回值对于我们来说没有什么实际意义。这个时候我们使用第二个函数将秒数转化为字符串。这个函数的返回类型是固定的:一个可能值为。 thu dec 7 14:58:59 2000 这个字符串的长度是固定的为26
time_t类型实际上是由typedef定义的，并不是一个新类型，对于多数系统来说，time_t就是long，具体自己使用的系统是由哪种类型派生的，可以在time.h头文件里用time_t作为条件查一查就知道了。

类似的，size_t也是同样的道理。

另外：

struct tm * gmtime(const time_t *timer);
gmtime()函数是将日历时间转化为世界标准时间（即格林尼治时间），并返回一个tm结构体来保存这个时间
struct tm * localtime(const time_t * timer);
localtime()函数是将日历时间转化为本地时间

 
 
示例代码：
#include <time.h>  //注：不是<sys/time.h> 否则编译不报错，但运行报段错误
#include <stdio.h>

int main()
{
time_t now;
now = time(NULL);
printf("%s", ctime(&now));
return 0;
}
 
 
输出：
Tue Jun 26 16:29:18 2007

指定时间的方法：

#include "time.h"
#include "stdio.h"
#include "stdlib.h"

int main(void)
{
struct tm t;            //定义tm时间结构，用来存储时间格式的数据信息
time_t t_of_day;     //定义time_t时间结构
t.tm_year=2006-1900;//以1900年为标准计算时间
t.tm_mon=6;                 //为结构体成员赋值
t.tm_mday=1;
t.tm_hour=0;
t.tm_min=0;
t.tm_sec=1;
t.tm_isdst=0;
t_of_day=mktime(&t);//使用mktime()函数将用tm结构表示的时间转化为日历时间：time_t型变量。
//其函数原型如下：time_t mktime(struct tm * timeptr);
//ctime()函数(参数为time_t结构)将时间以固定的格式显示出来，返回值是char*型的字符串。
return 0;
}

其中在标准C/C++中，我们可通过tm结构来获得日期和时间，tm结构在time.h中的定义如下：

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;    /* 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，实行夏令时的时候，tm_isdst为正。不实行夏令时的进候，tm_isdst为0；不了解情况时，tm_isdst()为负。*/
        };

 

2.时间的测量
 有时候我们要计算程序执行的时间。比如我们要对算法进行时间分析。这个时候可以使用下面这个函数。
#include <sys/time.h>

int gettimeofday(struct timeval *tv,struct timezone *tz);      //时间精度为微秒

strut timeval {
              long tv_sec;   /* 秒数,秒位的读数*/
              long tv_usec;  /* 微秒数,微秒位的读数*/
              };

gettimeofday将时间保存在结构tv之中，strut timeval  gives the number of seconds and microseconds since the Epoch，(00:00:00 UTC, January 1, 1970), measured in microseconds.   tz(即timezone，很少用到)一般我们使用null来代替。

示例代码：

#include <sys/time.h>  // for gettimeofday()
#include <stdio.h>
void function()
{
 unsigned int i,j;
 double y;
 for(i=0;i<4000;i++)
  for(j=0;j<40000;j++)
  {}
}

main()
{
 struct timeval tpstart,tpend;
 float timeuse;

 gettimeofday(&tpstart,0);
 function();
 gettimeofday(&tpend,0);
 timeuse=1000000*(tpend.tv_sec-tpstart.tv_sec)+      //注意，秒的读数和微秒的读数都应计算在内
 tpend.tv_usec-tpstart.tv_usec;
 timeuse/=1000000;
 printf("used time:%f/n",timeuse);
 exit(0);
}

这个程序输出函数的执行时间,我们可以使用这个来进行系统性能的测试,或者是函数算法的效率分析。在我机器上的一个输出结果是: used time:0.671642

 

(也可以用下面的方法来计时，但是计时的精度是秒 ，不如用上面的方法通吃。

time_t now,then;  

now = time(NULL);//开始计时

doSomething();

then = time(NULL);//卡表

difftime(t_end,t_start);//计算时间差

 )

另外还有clock()函数可以计时，使用方法和time()相似，但使用不方便，不推荐使用。

3.计时器的使用
Linux操作系统为每一个进程提供了3个内部间隔计时器.
ITIMER_REAL:减少实际时间.时间到的时候发出SIGALRM信号.
ITIMER_VIRTUAL:减少有效时间(进程执行的时间).产生SIGVTALRM信号.
ITIMER_PROF:减少进程的有效时间和系统时间(为进程调度用的时间).这个经常和上面一个使用用来计算系统内核时间和用户时间.产生SIGPROF信号.
具体的操作函数是:
#include <sys/time.h>;
int getitimer(int which,struct itimerval *value);
int setitimer(int which,struct itimerval *newval,struct itimerval *oldval);
struct itimerval {
       struct timeval it_interval;
       struct timeval it_value;
       }
getitimer函数得到间隔计时器的时间值.保存在value中 setitimer函数设置间隔计时器的时间值为newval.并将旧值保存在oldval中. which表示使用三个计时器中的哪一个. itimerval结构中的it_value是减少的时间,当这个值为0的时候就发出相应的信号了. 然后设置为it_interval值.

代码示例：

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

#define PROMPT "two seconds passed.../n"

char *prompt=PROMPT;
unsigned int len;

void prompt_info(int signo)
{
     write(STDERR_FILENO,prompt,len);
}

void init_sigaction(void)
{
     struct sigaction act;
     act.sa_handler=prompt_info;
     act.sa_flags=0;
     sigemptyset(&act.sa_mask);
     sigaction(SIGPROF,&act,NULL);     //给信号绑定handler
}

void init_time()
{
     struct itimerval value;
     value.it_value.tv_sec=2;
     value.it_value.tv_usec=0;
     value.it_interval=value.it_value;
     setitimer(ITIMER_PROF,&value,NULL);
}

int main()
{
     len=strlen(prompt);
     init_sigaction();
     init_time();
     while(1);
}

输出：

two seconds passed...
two seconds passed...
two seconds passed...
two seconds passed...

4.自定义时间格式
我们可以使用strftime（）函数将时间格式化为我们想要的格式。它的原型如下：

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

我们可以根据format指向字符串中格式命令把timeptr中保存的时间信息放在strDest指向的字符串中，最多向strDest中存放maxsize个字符。该函数返回向strDest指向的字符串中放置的字符数。

函数strftime()的操作有些类似于sprintf()：识别以百分号(%)开始的格式命令集合，格式化输出结果放在一个字符串中。格式化命令说明串strDest中各种日期和时间信息的确切表示方法。格式串中的其他字符原样放进串中。格式命令列在下面，它们是区分大小写的。

%a 星期几的简写
%A 星期几的全称
%b 月分的简写
%B 月份的全称
%c 标准的日期的时间串
%C 年份的后两位数字
%d 十进制表示的每月的第几天
%D 月/天/年
%e 在两字符域中，十进制表示的每月的第几天
%F 年-月-日
%g 年份的后两位数字，使用基于周的年
%G 年分，使用基于周的年
%h 简写的月份名
%H 24小时制的小时
%I 12小时制的小时
%j 十进制表示的每年的第几天
%m 十进制表示的月份
%M 十时制表示的分钟数
%n 新行符
%p 本地的AM或PM的等价显示
%r 12小时的时间
%R 显示小时和分钟：hh:mm
%S 十进制的秒数
%t 水平制表符
%T 显示时分秒：hh:mm:ss
%u 每周的第几天，星期一为第一天 （值从0到6，星期一为0）
%U 第年的第几周，把星期日做为第一天（值从0到53）
%V 每年的第几周，使用基于周的年
%w 十进制表示的星期几（值从0到6，星期天为0）
%W 每年的第几周，把星期一做为第一天（值从0到53）
%x 标准的日期串
%X 标准的时间串
%y 不带世纪的十进制年份（值从0到99）
%Y 带世纪部分的十进制年份
%z，%Z 时区名称，如果不能得到时区名称则返回空字符

 

 

5.时间的其他用途
用作随机数的种子，由于时间获得的实际上是一个double类型的长整数，通过time(NULL)函数获得，作为srand(time(NULL))的种子产生随机数比较好。

#include "time.h"
#include "stdio.h"
#include "stdlib.h"
int main(void)
{
       srand(time(NULL));

       //设置种子,如果将这个函数注释掉，每次运行程序得到的随机数是相同的
       for(int i=0;i<100;i++)
       {
              printf("%d/t",rand());
       }
       system("pause");
       return 0;
}

 

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