Linux Date & Time

原文在这里：http://zxuhong.blog.51cto.com/368977/74442

1.1 概述

世界标准时间（Coordinated Universal Time，UTC），也就是大家所熟知的格林威治标准时间（Greenwich Mean Time，GMT）。世界各地时间也世界标准时间为基准划分为不同的时区，例如，中国的北京时间与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。无论哪一个时区，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。日历时间返回自1970-1-1:00:00:00以来所经过的秒数累计值。

 

 

跟日期时间相关的shell命令

 

$ date                    // 显示当前日期

$ time                   // 显示程序运行的时间

$ hwclock             // 显示与设定硬件时钟

$ clock                  // 显示与设定硬件时钟，是hwclock的链接文件

$ cal                      // 显示日历

 

 

（1）date 显示或设置当前日期时间

$ date             显示当前日期时间 -- 中国北京时间 CST China Standard Time UTC+8:00

2008年 05月 01日 星期四 04:28:27 CST

$ date –u        显示当前日期时间 -- 世界标准时间 UTC

2008年 04月 30日 星期三 20:29:23 UTC

以上两个时间相比有8个小时的时差

$ date –R        显示当前日期时间 – RFC格式

Thu, 01 May 2008 04:30:25 +0800

$ date -s 20080501        设置日期

$ date -s 20:40:30          设置时间

 

 

（2）time 显示程序运行时消耗的实际时间，用户CPU时间和系统CPU时间。

$ time a.out                  可执行程序a.out

real    0m10.081s              程序开始运行到结束的时间

user    0m0.000s        用户CPU时间，

sys     0m0.004s        系统CPU时间

 

用户CPU时间等于times函数返回的struct tms中的tms_utime 和 tms_cutime和。

系统CPU时间等于times函数返回的struct tms中的tms_stime 和 tms_cstime和。

 

 

（3）hwclock       显示与设定硬件时钟

在Linux中有硬件时钟与系统时钟等两种时钟。硬件时钟是指主机板上的时钟设备，也就是通常可在BIOS画面设定的时钟。系统时钟则是指 kernel中的时钟。当Linux启动时系统时钟会去读取硬件时钟的设定，之后系统时钟即独立运作。所有Linux相关指令与函数都是读取系统时钟的设定。

 

# hwclock –show          显示硬件时钟的时间与日期

# hwclock –hctosys             将硬件时钟调整为与目前的系统时钟一致

# hwclock –systohc             将硬件时钟调整为与目前的系统时钟一致

# hwclock --set --date="20080430 21:30:30"              设定硬件时钟

# hwclock                    同hwclock –show

 

Clock 命名是hwclock的链接文件

$ ls -al /sbin/clock

lrwxrwxrwx 1 root root 7 03-08 23:59 /sbin/clock -> hwclock

 

 

（4）显示日历

$ cal                            显示本年本月的日历

$ cal month year    显示指定年月的日历： cal 4 2008

 

 

1.2 跟日期时间有关的数据结构

1.2.1 clock_t 结构

程序开始运行到此时所经过的CPU时钟计时单元数用clock数据类型表示。

 

typedef long clock_t;

#define CLOCKS_PER_SEC ((clock_t)1000)      // 每个时钟单元是1毫秒

 

1.2.2 time_t 结构

日历时间（Calendar Time）是通过time_t数据类型来表示的，用time_t表示的时间（日历时间）是从一个时间点（1970年1月1日0时0分0秒）到此时的秒数。

 

typedef long time_t;                     // 时间值

 

1.2.3 tm结构

通过tm结构来获得日期和时间

 

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 */        int tm_yday;         /* 从每年1月1日开始的天数– 取值区间[0,365]，其中0代表1月1日 */        int tm_isdst;   /* 夏令时标识符，夏令时tm_isdst为正；不实行夏令时tm_isdst为0；*/};

 

1.2.4 tms结构

保存着一个进程及其子进程使用的CPU时间

struct tms{       clock_t tms_utime;       clock_t tms_stime;       clock_t tms_cutime;       clock_t tms_cstime;}

 

1.2.5 Utimbuf结构

struct utimbuf{       time_t     actime;           // 存取时间       time_t     modtime;        // 修改时间}

 

文件的时间

st_atime         文件数据的最后存取时间

st_mtime        文件数据的最后修改时间

st_ctime         文件数据的创建时间

 

 

1.3 跟日期时间相关的函数

1.3.1 clock函数

 

#include <time.h>

clock_t clock(void);                   

返回从程序开始运行到程序中调用clock()函数之间的CPU时钟计时单元数

 

 

 

例 1：clock函数的例子

$ vi clock.c

#include <stdio.h>#include <stdlib.h>#include <time.h> int main(void){    long    loop = 10000000L;    double  duration;    clock_t start, end;     printf("Time to do %ld empty loops is ", loop);     start = clock();    while(loop--)   ;    end = clock();     duration = (double)(end-start)/CLOCKS_PER_SEC;    printf("%f seconds\n", duration);     return(0);}

编译、运行：

$ gcc clock.c -o clock

$ ./clock

Time to do 10000000 empty loops is 0.220000 seconds

 

 

1.3.2 time函数

日历时间 

#include <time.h>

time_t time(time_t *calptr)；       

返回自1970-1-1:00:00:00以来经过的秒数累计值

 

例 2：time函数的例子

#include <stdio.h>#include <time.h> int main(void){    time_t  now;    time(&now);    printf("now time is %d\n", now);     return(0);}

 

编译、运行：

$ gcc time.c -o time

$ ./time

now time is 1193688148

 

 

1.3.3 times函数

程序运行的时间

#include <sys/times.h>

clock_t times(struct tms *buf);   

返回自系统自举后经过的时钟滴答数

 

 

例 3：times函数的例子

#include <stdio.h>#include <sys/times.h> int main(void){    int i;    clock_t start, end;    struct tms tms_start, tms_end;     start = times(&tms_start);    end = times(&tms_end);     printf("start clock time : %d\n", start);    printf("end   clock time : %d\n", end);     return(0);}

 

编译、运行：

$ gcc times.c -o times

$ ./times

Start clock time : 1720654909

End clock time : 1720654909

 

1.3.4 localtime函数

将日历时间变换成本地时间，考虑到本地时区和夏令时标志。

#include <time.h>

struct tm *localtime(const time_t * calptr);

 

例 4：localtime函数的例子

#include <stdio.h>#include <time.h> int main(void){    time_t now;    struct tm *tm_now;     time(&now);    tm_now = localtime(&now);     printf("now datetime: %d-%d-%d %d:%d:%d\n", tm_now->tm_year, tm_now->tm_mon, tm_now->tm_mday, tm_now->tm_hour, tm_now->tm_min, tm_now->tm_sec);     return(0);}

 

编译、运行：

$ gcc localtime.c -o localtime

$ ./localtime

now datetime: 107-9-30 5:11:43

 

1.3.5 gmtime函数

将日历时间变换成国际标准时间的年月日分秒

#include <time.h>

struct tm *gmtime(const time_t *calptr);

 

例 5：gmtime函数的例子

#include <stdio.h>#include <time.h> int main(void){    time_t now;    struct tm *tm_now;     time(&now);    tm_now = gmtime(&now);     printf("now datetime: %d-%d-%d %d:%d:%d\n", tm_now->tm_year, tm_now->tm_mon, tm_now->tm_mday, tm_now->tm_hour, tm_now->tm_min, tm_now->tm_sec);     return(0);}

 

编译、运行：

$ gcc gmtime.c -o gmtime

$ ./gmtime

now datetime: 107-9-29 21:15:26

 

1.3.6 mktime函数

以本地时间的年月日为参数，将其变换成time_t值

#include <time.h>

time_t mktime(struct tm *tmptr);

 

 

例 6：mktime函数的例子

#include <stdio.h>#include <time.h> int main(void){    time_t now, new_time;    struct tm *tm_now;     time(&now);    printf("now time is %ld\n", now);     tm_now = localtime(&now);     new_time = mktime(tm_now);    printf("new time is %ld\n", new_time);     return(0);}

 

编译、运行：

$ gcc mktime.c -o mktime

$ ./mktime

now time is 1193692806

new time is 1193692806

 

1.3.7 asctime函数

产生形式的26字节字符串，参数指向年月日等字符串的指针。与date命令输出形式类似

#include <time.h>

char *asctime(const struct tm *tmptr);

 

例 7：astime函数的例子

#include <stdio.h>#include <time.h> int main(void){    time_t now;    struct tm *tm_now;    char *datetime;     time(&now);    tm_now = localtime(&now);    datetime = asctime(tm_now);     printf("now datetime: %s\n", datetime);     return(0);}

 

编译、运行：

$ gcc asctime.c -o asctime

$ ./asctime

now datetime: Tue Oct 30 05:22:21 2007

 

1.3.8 ctime函数

产生形式的26字节字符串，参数指向日历时间的指针。

#include <time.h>

char *ctime(const time_t *calptr);

 

例 8：ctime函数的例子

#include <stdio.h>#include <time.h> int main(void){    time_t now;    char *datetime;     time(&now);    datetime = ctime(&now);     printf("now datetime: %s\n", datetime);     return(0);}

 

编译、运行：

$ gcc ctime.c -o ctime

$ ./ctime

now datetime: Tue Oct 30 05:23:45 2007

 

1.3.9 strftime函数

格式化时间输出

#include <time.h>

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

 

%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） 

%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 

 

 

例 9：strftime函数的例子

#include <stdio.h>#include <time.h> int main(void){    time_t  now;    struct  tm *tm_now;    char    datetime[200];     time(&now);    tm_now = localtime(&now);    strftime(datetime, 200, "%x %X %n%Y-%m-%d %H:%M:%S %nzone: %Z\n", tm_now);     printf("now datetime : %s\n", datetime);     return(0);}

 

编译、运行：

$ gcc strftime.c -o strftime

]$ ./strftime

now datetime : 10/30/07 05:41:47

2007-10-30 05:41:47

zone: CST

 

 

1.3.10 utime函数

更改文件的存取和修改时间

#include <time.h>

int utime(const char pathname, const struct utimbuf *times)      ；

返回值：成功返回0，失败返回-1

times 为空指针，存取和修改时间设置为当前时间

 

 

例 10：utime函数的例子

 

#include <stdio.h>#include <time.h> int main(int argc, char *argv[]){       if(argc < 2){              fprintf(stderr, "Error: usging command file_path");              exit(1);       }        utime(argv[1], NULL);        return(0);}

 

编译、运行：

$ touch file1

$ ls -al file1            // 先创建一个文件file1，查看一下他的创建时间

-rw-r--r-- 1 hongdy hongdy 3431 05-01 05:59 file1

$ gcc utime.c –o utime

$ ./utime file1        

$ ls -al file1

-rw-r--r-- 1 hongdy hongdy 3431 05-01 06:00 file1

用户先创建一个文件file1，然后用utime函数将文件的存取和修改时间设置为当前时间。