Linux/Unix 时间与日期函数

       由UNIX内核提供的基本时间服务时计算自协调世界时（UTC）公元1970年1月1日00:00:00这一特定时间以来经过的秒数。这种秒数是以数据类型time_t表示的，称为日历时间。日历时间包括时间和日期。UNIX在这方面与其他操作系统的区别是：
    1）以协调同一时间而非本地时间计时
    2）可自动进行转换，如变换到夏令时

    3）将时间与日期作为一个量值保存

time函数

time函数返回当前时间和日期。

#include<time.h>
time_t time(time_t *calptr);
//返回值：若成功，返回时间值；若出错，返回-1

时间值作为函数值返回。如果参数非空，则时间值也存放在由calptr指向的单元内。
时钟通过clockid_t 类型进行标识。如下图

标识符	选项	说明
CLOCK_REALTIME		实时系统时间
CLOCK_MOMOTONIC	_POSIX_MONOTONIC_CLOCK	不带负跳数的实时系统时间
CLOCK_PROCESS_CPUTIME_ID	_POSIX_CPUTIME	调用进程的CPU时间
CLOCK_THREAD_CPUTIME_ID	_POSIX_THREAD_CPUTIME	调用线程的CPU时间

clock_gettime函数

clock_gettime函数可用于获取指定时钟的时间，返回的时间在timespec结构中，它把时间表示为秒和纳秒。

#include<sys/time.h>
int clock_gettime(clockid_t clock_id, struct timespce *tsp);
//返回值:若成功返回0；若出错，返回-1

       当时钟ID设置为CLOCK_REALTIME时，clock_gettime函数提供了与time函数类似的功能，不过在系统支持高精度时间值的情况下，clock_gettime可能比time函数得到更高精度的时间值。

clock_getres函数

#include<sys/time.h>
int clock_getres(clockid_t clock_id, struct timespec *tsp);
//返回值：若成功，返回0；若出错，返回-1

       clock_getres 函数把参数tsp指向的timespec结构初始化为与clock_id参数对应的时钟精度。例如，如果精度为1毫秒，则tv_sec字段就是0，tv_nsec字段就是1 000000。

clock_settime函数
要对特定的时钟设置时间，可以调用clock_settime函数。

int clock_settime(clockid_t clock_id, const struct timespec *tsp);
//返回值：若成功，返回0；若出错，返回-1

gettimeofday函数

gettimeofday函数与time函数相比，gettimeofday提供了更高的精度（可到微妙级）。

#include<sys/time.h>
int gettimeofday(struct timeval *restrict tp, void *restrict tzp);
//返回值：总是返回0

      tzp的唯一合法值是NULL，其他值将产生不确定结果。
      gettimeofday函数以距特定时间（1970年1月1日00:00:00）的秒数的方式将当前时间存放在fp指向的timeval结构中，而该结构将当前时间表示为秒和微妙。
       一旦取得这种从上述特定时间经过的描述的整型时间值后，通常要调用函数将其转换为分解的时间结构，然后调用另一个函数生成人们可读的时间和日期。
两个函数localtime和gmtime将日历时间转换为分解的时间，并将这些存放在一个tm结构中。

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;
};

localtime和gmtime函数

#include<time.h>
struct tm *gmtime(const time_t *calptr);
struct tm *localtime(const time_t *calptr)
//两个函数的返回值：指向分解的tm结构的指针：若出错，返回NULL

       localtime 和 gmtime之间的区别是:localtime将日历时间转换成本地时间，而gmtime则将日历时间转换成协调同一时间的年、月、日、时、分、秒、周日分解结构。

mktime函数
函数mktime以本地时间的年月日作为参数，将其变换为time_t值。

#include<time.h>
time_t mktime(struct tm *tmptr);
//返回值：若成功，返回日历时间；若出错，返回-1

strftime函数
函数strftime时一个类似于printf的时间值函数。它非常复杂，可以通过可用的多个参数来定制产生的字符串。

#include<time.h>
size_t strftime(char *restrict buf,size_t maxsize,const char *restrict format,const struct tm *restrict tmptr);
size_t strftime_l(char *restrict buf,size_t maxsize,const char *restrict format,const struct tm *restrict tmptr, locale_t locale);

       strftime_l允许调用者将区域指定为参数，除此之外，strftime和strftime_l 函数是相同的。strftime使用通过TZ环境变量指定的区域。
       tmptr参数是要格式化的时间值，由一个指向分解时间值tm结构的指针说明。格式化结果存放在一个长度为maxsize个字符的buf数组中，如果buf长度足以存放格式化结果及一个null终止符，则该函数返回buf中存放的字符数；否则该函数返回0.
       format参数控制时间值的格式。如图printf函数一样，转换说明的形式是百分号之后跟一个特定字符。format中的其他字符则按原样输出。两个连续的百分号在输出中产生一个百分号。与printf函数不同之处是，每个转换说明产生一个不同的定长输出字符串，在format字符串中没有字段宽度修饰符。

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<time.h>
int main()
{
    time_t t;
    struct tm *tmp;
    char buf1[16];
    char buf2[64];
    time(&t);
    tmp=localtime(&t);
    if (strftime(buf1,16,"time and date:%r,%a %b %d, %Y", tmp) == 0)
        printf("buffer length 16 is too small \n");
    else
        printf("%s\n",buf1);
    if (strftime(buf2,64,"time and date:%r,%a %b %d, %Y", tmp) == 0)
        printf("buffer length 64 is too small \n");
    else
        printf("%s\n",buf2);
    exit(0);
}