欢迎您访问程序员文章站本站旨在为大家提供分享程序员计算机编程知识!
您现在的位置是: 首页  >  网络运营

Linux系统中时间的获取和使用

程序员文章站 2022-04-06 23:32:58
linux系统时间有两种。 (1)日历时间。该值是自协调世界时(utc)1970年1月1日00:00:00这个特定时间以来所经过的秒数累计值。基本数据类型用time_...

linux系统时间有两种。

(1)日历时间。该值是自协调世界时(utc)1970年1月1日00:00:00这个特定时间以来所经过的秒数累计值。基本数据类型用time_t保存。最后通过转换才能得到我们平时所看到的24小时制或者12小时间制的时间。

(2)进程时间。也被称为cpu时间,用以度量进程使用的*处理器资源。进程时间以时钟滴答计算。

本文将给大家详细介绍关于linux时间的获取和使用,下面话不多说了,来一起看看详细的介绍吧

获取时间戳

time()

#include <time.h>
time_t time(time_t *calptr)
  • time返回当前时间的时间戳,也就是从世界时到现在的秒数;
  • time_t实际就是一个uint64_t;
  • calptr不为空时,时间戳也会写入到该指针中;

调用示例:

#include <time.h>
#include <iostream>
#include <stdlib.h>

using namespace std;

int main()
{
time_t curtime;
curtime = time(null);
cout << curtime << endl;
return 0;
}

结果:

返回一串数值,如1533287924

gettimeofday()和clock_gettime()

time函数只能得到秒精度的时间,为了获得更高精度的时间戳,需要其他函数。gettimeofday函数可以获得微秒精度的时间戳,用结构体timeval来保存;clock_gettime函数可以获得纳秒精度的时间戳,用结构体timespec来保存。

#include <sys/time.h>

int gettimeofday(struct timeval *tp, void *tzp);
因为历史原因tzp的唯一合法值是null,因此调用时写入null即可。

int clock_gettime(clockid_t clock_id, strcut timespec *tsp);
clock_id有多个选择,当选择为clock_realtime时与time的功能相似,但是时间精度更高。

两个函数使用的结构体定义如下:

struct timeval
{
long tv_sec; /*秒*/
long tv_usec; /*微秒*/
};

struct timespec
{
time_t tv_sec; //秒
long tv_nsec; //纳秒
};

调用示例:

#include <time.h>
#include <sys/time.h>
#include <iostream>
#include <stdlib.h>

using namespace std;

int main()
{
time_t dwcurtime1;
dwcurtime1 = time(null);

struct timeval stcurtime2;
gettimeofday(&stcurtime2, null);

struct timespec stcurtime3;
clock_gettime(clock_realtime, &stcurtime3);

cout << "time1: " << dwcurtime1 << "s" << endl;
cout << "time2: " << stcurtime2.tv_sec << "s, " << stcurtime2.tv_usec << "us" << endl;
cout << "time3: " << stcurtime3.tv_sec << "s, " << stcurtime3.tv_nsec << "ns" << endl;

return 0;
}

结果:

编译时要在编译命令最后加上-lrt链接real time动态库,如
g++ -o time2 test_time_linux_2.cpp -lrt

time1: 1533289490s
time2: 1533289490s, 133547us
time3: 1533289490s, 133550060ns

可视化时间

tm结构体

得到的时间戳不能直观的展示现在的时间,为此需要使用tm结构体来表示成我们日常所见的时间,该结构体定义如下:

struct tm
{
int tm_sec; /*秒,正常范围0-59, 但允许至61*/
int tm_min; /*分钟,0-59*/
int tm_hour; /*小时, 0-23*/
int tm_mday; /*日,即一个月中的第几天,1-31*/
int tm_mon; /*月, 从一月算起,0-11*/ 1+p->tm_mon;
int tm_year; /*年, 从1900至今已经多少年*/ 1900+ p->tm_year;
int tm_wday; /*星期,一周中的第几天, 从星期日算起,0-6*/
int tm_yday; /*从今年1月1日到目前的天数,范围0-365*/
int tm_isdst; /*日光节约时间的旗标*/
};

time_t转成tm

gmtime 和localtime可以将time_t类型的时间戳转为tm结构体,用法如下:

struct tm* gmtime(const time_t *timep);
//将time_t表示的时间转换为没有经过时区转换的utc时间,是一个struct tm结构指针

stuct tm* localtime(const time_t *timep);
//和gmtime功能类似,但是它是经过时区转换的时间,也就是可以转化为北京时间。

固定格式打印时间

得到tm结构体后,可以将其转为字符串格式的日常使用的时间,或者直接从time_t进行转换,分别可以使用以下两个函数达到目的。不过这两个函数只能打印固定格式的时间。

//这两个函数已经被标记为弃用,尽量使用后面将要介绍的函数
char *asctime(const struct tm* timeptr);
char *ctime(const time_t *timep);

调用示例:

#include <time.h>
#include <sys/time.h>
#include <iostream>
#include <stdlib.h>

using namespace std;

int main()
{
time_t dwcurtime1;
dwcurtime1 = time(null);

struct tm* ptime;
ptime = localtime(&dwcurtime1);

char* strtime1;
char* strtime2;
strtime1 = asctime(ptime);
strtime2 = ctime(&dwcurtime1);

cout << strtime1 << endl;
cout << strtime2 << endl;

return 0;
}

结果:

fri aug 3 18:24:29 2018
fri aug 3 18:24:29 2018

灵活安全的时间转换函数strftime()

上述两个函数因为可能出现缓冲区溢出的问题而被标记为弃用,因此更加安全的方法是采用strftime方法。

/*
** @buf:存储输出的时间
** @maxsize:缓存区的最大字节长度
** @format:指定输出时间的格式
** @tmptr:指向结构体tm的指针
*/
size_t strftime(char* buf, size_t maxsize, const char *format, const struct tm *tmptr);

我们可以根据format指向字符串中格式,将timeptr中存储的时间信息按照format指定的形式输出到buf中,最多向缓冲区buf中存放maxsize个字符。该函数返回向buf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

调用示例:

#include <time.h>
#include <sys/time.h>
#include <iostream>
#include <stdlib.h>

using namespace std;

int main()
{
time_t dwcurtime1;
dwcurtime1 = time(null);

struct tm* ptime;
ptime = localtime(&dwcurtime1);

char buf[100];

strftime(buf, 100, "time: %r, %a %b %d, %y", ptime);

cout << buf << endl;

return 0;
}

结果:

time: 08:18:12 pm, fri aug 03, 2018

时间函数之间的关系图

Linux系统中时间的获取和使用

进程时间

进程时间是进程被创建后使用cpu的时间 ,进程时间被分为以下两个部分:

  • 用户cpu时间:在用户态模式下使用cpu的时间
  • 内核cpu时间:在内核态模式下使用cpu的时间。这是执行内核调用或其他特殊任务所需要的时间。

clock函数

clock函数提供了一个简单的接口用于取得进程时间,它返回一个值描述进程使用的总的cpu时间(包括用户时间和内核时间),该函数定义如下:

#include <time.h>
clock_t clock(void)
//if error, return -1

clock函数返回值得计量单位是clocks_per_sec,将返回值除以这个计量单位就得到了进程时间的秒数

times函数

times函数也是一个进程时间函数,有更加具体的进程时间表示,函数定义如下:

#include <sys/times.h>
clock_t times(struct tms* buf);

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

times函数虽然返回类型还是clock_t,但是与clock函数返回值的计量单位不同。times函数的返回值得计量单位要通过sysconf(sc_clk_tck)来获得。

linux系统编程手册上一个完整的使用案例如下:

#include <time.h>
#include <sys/times.h>
#include <unistd.h>
#include <stdio.h>

static void displayprocesstime(const char* msg)
{
struct tms t;
clock_t clocktime;
static long clocktick = 0;

if (msg != null) 
{
printf("%s\n", msg);
}

if (clocktick == 0)
{
clocktick = sysconf(_sc_clk_tck);
if (clocktick < 0) return;
}

clocktime = clock();
printf("clock return %ld clocks_per_sec (%.2f seconds)\n", (long)clocktime, (double)clocktime/clocks_per_sec);

times(&t);
printf("times return user cpu = %.2f; system cpu = %.2f\n", (double)t.tms_utime / clocktick, (double)t.tms_stime / clocktick);
}

int main()
{
printf("clocks_per_sec = %ld, sysconf(_sc_clk_tck) = %ld\n", (long)clocks_per_sec, sysconf(_sc_clk_tck));

displayprocesstime("start:");
for (int i = 0; i < 1000000000; ++i)
{
getpid();
}
printf("\n");
displayprocesstime("end:");

return 0;
}

参考

[1] http://www.runoob.com/w3cnote/cpp-time_t.html

[2] unix高级环境编程(第三版)

[3] unix系统编程手册

总结

以上就是这篇文章的全部内容了,希望本文的内容对大家的学习或者工作具有一定的参考学习价值,如果有疑问大家可以留言交流,谢谢大家对的支持。