Linux时间函数

 1. linux文件的时间

linux文件的时间分为三种，访问时间（access time）修改时间（modify time）和创造时间（create time）。其中:
文件的 Access time，atime 是在读取文件或者执行文件时更改的。
文件的 Modified time，mtime 是在写入文件时随文件内容的更改而更改的
文件的 Create time，ctime 是在写入文件、更改所有者、权限或链接设置时随Inode 的内容更改而更改的。

因此，更改文件的内容即会更改 mtime 和 ctime，但是文件的 ctime 可能会在 mtime 未发生任何变化时更改 - 在权限更改，但是文件内容没有变化的情况下。

ls(1) 命令可用来列出文件的 atime、ctime 和 mtime。

ls -lc filename 列出文件的 ctime

ls -lu filename 列出文件的 atime

ls -l filename 列出文件的 mtime

2. linux 时间函数编程

通过学习许多C/C++库，你可以有很多操作、使用时间的方法。但在这之前你需要了解一些“时间”和“日期”的概念，主要有以下几个：

Coordinated Universal Time（UTC）：协调世界时，又称为世界标准时间，也就是大家所熟知的格林威治标准时间（Greenwich Mean Time，GMT）。比如，中国内地的时间与UTC的时差为+8，也就是UTC+8。美国是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。这个标准时间点对不同的编译器来说会有所不同，但对一个编译系统来说，这个标准时间点是不变的，该编译系统中的时间对应的日历时间都通过该标准时间点来衡量，所以可以说日历时间是“相对时间”，但是无论你在哪一个时区，在同一时刻对同一个标准时间点来说，日历时间都是一样的。 

epoch：时间点。时间点在标准C/C++中是一个整数，它用此时的时间和标准时间点相差的秒数（即日历时间）来表示。 

clock tick：时钟计时单元（而不把它叫做时钟滴答次数），一个时钟计时单元的时间长短是由CPU控制的。一个clock tick不是CPU的一个时钟周期，而是C/C++的一个基本计时单位。

2.1 相关函数和结构

 

#include <time.h>

char *asctime(const struct tm *tm);

char *asctime_r(const struct tm *tm, char *buf);

char *ctime(const time_t *timep);

char *ctime_r(const time_t *timep, char *buf);

struct tm *gmtime(const time_t *timep);

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

struct tm *localtime(const time_t *timep);

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

time_t mktime(struct tm *tm);

 

struct timeval { 

     int tv_sec; 

     int tv_usec; 

}; 

其中tv_sec是由凌晨开始算起的秒数，tv_usec则是微秒(10E-6 second)。 

 

struct timezone { 

     int tv_minuteswest; 

     int tv_dsttime; 

}; 

tv_minuteswest是格林威治时间往西方的时差，tv_dsttime则是时间的修正方式。 

 

struct timespec 

{ 

     long int tv_sec; 

     long int tv_nsec; 

}; 

tv_nsec是nano second(10E-9 second)。 

 

struct tm 

{ 

     int tm_sec; 

     int tm_min; 

     int tm_hour; 

     int tm_mday; 

     int tm_mon; 

     int tm_year; 

     int tm_wday; 

     int tm_yday; 

     int tm_isdst; 

}; 

tm_sec表「秒」数，在[0,61]之间，多出来的两秒是用来处理跳秒问题用的。 

tm_min表「分」数，在[0,59]之间。 

tm_hour表「时」数，在[0,23]之间。 

tm_mday表「本月第几日」，在[1,31]之间。 

tm_mon表「本年第几月」，在[0,11]之间。 

tm_year要加1900表示那一年。 

tm_wday表「本第几日」，在[0,6]之间。 

tm_yday表「本年第几日」，在[0,365]之间，闰年有366日。 

tm_isdst表是否为「日光节约时间」。 

 

struct   itimerval {

   struct   timeval it_interval;

   struct   timeval it_value;

};

it_interval成员表示间隔计数器的初始值，而it_value成员表示间隔计数器的当前值。#ifndef _TIME_T_DEFINED 

typedef long time_t; /* 时间值 */ 

#define _TIME_T_DEFINED /* 避免重复定义 time_t */ 

#endif

 

其中time()函数来获得日历时间（Calendar Time）。
gmtime()和localtime()，用于获取日历时间，也就是我们平时所说的年、月、日、时、分、秒等信息，这些信息保存在一个名为tm的结构体中。其中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，而localtime()函数是将日历时间转化为本地时间。比如现在用gmtime()函数获得的世界标准时间是2005年7月30日7点18分20秒，那么我用localtime()函数在中国地区获得的本地时间会比世界标准时间晚8个小时，即2005年7月30日15点18分20秒。下面是个例子：

 

#include <time.h> 

#include "stdio.h" 

int main(void) 

{ 

struct tm *local; 

time_t t; 

t=time(NULL); 

local=localtime(&t); 

printf("Local hour is: %d/n",local->tm_hour); 

local=gmtime(&t); 

printf("UTC hour is: %d/n",local->tm_hour); 

return 0; 

} 

运行结果是：

Local hour is: 15 

UTC hour is: 7

 

 asctime()函数和ctime()函数将时间以固定的格式显示出来，两者的返回值都是char*型的字符串。返回的时间格式为：

星期几月份日期时:分:秒年/n/0 

例如：Wed Jan 02 02:03:55 1980/n/0

其中/n是一个换行符，/0是一个空字符，表示字符串结束。其中asctime()函数是通过tm结构来生成具有固定格式的保存时间信息的字符串，而ctime()是通过日历时间来生成时间字符串。这样的话，asctime（）函数只是把tm结构对象中的各个域填到时间字符串的相应位置就行了，而ctime（）函数需要先参照本地的时间设置，把日历时间转化为本地时间，然后再生成格式化后的字符串。在下面，如果t是一个非空的time_t变量的话，那么：printf(ctime(&t));等价于：

struct tm *ptr; 

ptr=localtime(&t); 

printf(asctime(ptr));

那么，下面这个程序的两条printf语句输出的结果就是不同的了（除非你将本地时区设为世界标准时间所在的时区）：

 

#include <time.h> 

#include "stdio.h" 

int main(void) 

{ 

struct tm *ptr; 

time_t lt; 

lt =time(NULL); 

ptr=gmtime(<); 

printf(asctime(ptr)); 

printf(ctime(<)); 

return 0; 

} 

 

运行结果：Sat Jul 30 08:43:03 2005 

Sat Jul 30 16:43:03 2005 

 

mktime（）函数将用tm结构表示的时间转化为日历时间。其函数原型如下其返回值就是转化后的日历时间。这样我们就可以先制定一个分解时间，然后对这个时间进行操作了，下面的例子可以计算出1997年7月1日是星期几：

 

#include <time.h> 

#include "stdio.h" 

#include "stdlib.h" 

int main(void) 

{ 

struct tm t; 

time_t t_of_day; 

t.tm_year=1997-1900; 

t.tm_mon=6; 

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); 

printf(ctime(&t_of_day)); 

return 0; 

} 

运行结果： 

Tue Jul 01 00:00:01 1997 

 

 现在注意了，有了mktime()函数，是不是我们可以操作现在之前的任何时间呢？你可以通过这种办法算出1945年8月15号是星期几吗？答案是否定的。因为这个时间在1970年1月1日之前，所以在大多数编译器中，这样的程序虽然可以编译通过，但运行时会异常终止。

2.2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。 

%% 百分号 

 

如果想显示现在是几点了，并以12小时制显示，就象下面这段程序： 

 

 

#include <time.h> 

#include “stdio.h” 

int main(void) 

{ 

struct tm *ptr; 

time_t lt; 

char str[80]; 

lt=time(NULL); 

ptr=localtime(<); 

strftime(str,100,"It is now %I %p",ptr); 

printf(str); 

return 0; 

} 

 

其运行结果为： 

It is now 4PM 

 

而下面的程序则显示当前的完整日期： 

 

#include <stdio.h> 

#include <time.h> 

 

void main( void ) 

{ 

struct tm *newtime; 

char tmpbuf[128]; 

time_t lt1; 

time( &lt1 ); 

newtime=localtime(&lt1); 

strftime( tmpbuf, 128, "Today is %A, day %d of %B in the year %Y./n", newtime); 

printf(tmpbuf); 

} 

 

运行结果： 

 

Today is Saturday, day 30 of July in the year 2005.

 

 

2.3 计算持续时间的长度 

有时候在实际应用中要计算一个事件持续的时间长度，比如计算打字速度。在第1节计时部分中，我已经用clock函数举了一个例子。Clock()函数可以精确到毫秒级。同时，我们也可以使用difftime()函数，但它只能精确到秒。该函数的定义如下：

double difftime(time_t time1, time_t time0);

虽然该函数返回的以秒计算的时间间隔是double类型的，但这并不说明该时间具有同double一样的精确度，这是由它的参数觉得的（time_t是以秒为单位计算的）。比如下面一段程序：

 

#include <time.h> 

#include "stdio.h" 

#include "stdlib.h" 

int main(void) 

{ 

time_t start,end; 

start = time(NULL); 

system("pause"); 

end = time(NULL); 

printf("The pause used %f seconds./n",difftime(end,start));//<- 

 //system("pause"); 

return 0; 

} 

 

运行结果为： 

请按任意键继续. . . 

The pause used 2.000000 seconds. 

请按任意键继续. . . 

 

可以想像，暂停的时间并不那么巧是整整2秒钟。其实，你将上面程序的带有“//<-”注释的一行用下面的一行代码替换： 

 

printf("The pause used %f seconds./n",end-start); 

 

其运行结果是一样的。