Linux C 函数参考(日期时间)

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

 

 

 

1.2.5 timeval结构

 

struct timeval
{
    time_t tv_sec;
    susecond_t tv_usec; //当前妙内的微妙数
};

 

 

 

 

 

 

 

1.2.6 timer_struct结构

struct timer_struct {

    unsigned long expires; //定时器被激活的时刻

    void (*fn)(void); //定时器激活后的处理函数 }

 

 

 

 

 

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

 

 

1.3.11 gettimeofday函数

取得目前的时间

#include <time.h>

int gettimeofday ( struct& nbsptimeval * tv , struct timezone * tz )；

 

函数说明  gettimeofday()会把目前的时间有tv所指的结构返回，当地时区的信息则放到tz所指的结构中。
timeval结构定义为:
struct timeval{
long tv_sec; /*秒*/
long tv_usec; /*微秒*/
};
timezone 结构定义为:
struct timezone{
int tz_minuteswest; /*和Greenwich 时间差了多少分钟*/
int tz_dsttime; /*日光节约时间的状态*/
};
上述两个结构都定义在/usr/include/sys/time.h。tz_dsttime 所代表的状态如下
DST_NONE /*不使用*/
DST_USA /*美国*/
DST_AUST /*澳洲*/
DST_WET /*西欧*/
DST_MET /*中欧*/
DST_EET /*东欧*/
DST_CAN /*加拿大*/
DST_GB /*大不列颠*/
DST_RUM /*罗马尼亚*/
DST_TUR /*土耳其*/
DST_AUSTALT /*澳洲（1986年以后）*/
 
返回值  成功则返回0，失败返回－1，错误代码存于errno。附加说明EFAULT指针tv和tz所指的内存空间超出存取权限。

 

times 为空指针，存取和修改时间设置为当前时间

 

 

例 10：gettimeofday函数的例子

 

 

#include<sys/time.h>
#include<unistd.h>
main(){
struct timeval tv;
struct timezone tz;
gettimeofday (&tv , &tz);
printf(“tv_sec; %d\n”, tv,.tv_sec)
printf(“tv_usec; %d\n”,tv.tv_usec);
printf(“tz_minuteswest; %d\n”, tz.tz_minuteswest);
printf(“tz_dsttime, %d\n”,tz.tz_dsttime);
}

 

 

编译、运行：

tv_usec:136996
tz_minuteswest:-540
tz_dsttime:0

tv_sec: 974857339

 

 

 

1.3.12 settimeofday函数

设置目前时间

 

#include<sys/time.h>
#include<unistd.h>
 
int settimeofday ( const& nbspstruct timeval *tv,const struct timezone *tz);
 
函数说明  settimeofday()会把目前时间设成由tv所指的结构信息，当地时区信息则设成tz所指的结构。详细的说明请参考gettimeofday()。注意，只有root权限才能使用此函数修改时间。
 
返回值  成功则返回0，失败返回－1，错误代码存于errno。
 
错误代码  EPERM 并非由root权限调用settimeofday（），权限不够。
EINVAL 时区或某个数据是不正确的，无法正确设置时间。

times 为空指针，存取和修改时间设置为当前时间

 

 

例 12：settimeofday函数的例子

 

/************************************************
设置操作系统时间
参数:*dt数据格式为"2006-4-20 20:30:30"
调用方法:
char *pt="2006-4-20 20:30:30";
SetSystemTime(pt);
**************************************************/
int SetSystemTime(char *dt)
{
struct rtc_time tm;
struct tm _tm;
struct timeval tv;
time_t timep;
sscanf(dt, "%d-%d-%d %d:%d:%d", &tm.tm_year,
&tm.tm_mon, &tm.tm_mday,&tm.tm_hour,
&tm.tm_min, &tm.tm_sec);
_tm.tm_sec = tm.tm_sec;
_tm.tm_min = tm.tm_min;
_tm.tm_hour = tm.tm_hour;
_tm.tm_mday = tm.tm_mday;
_tm.tm_mon = tm.tm_mon - 1;
_tm.tm_year = tm.tm_year - 1900;

timep = mktime(&_tm);
tv.tv_sec = timep;
tv.tv_usec = 0;
if(settimeofday (&tv, (struct timezone *) 0) < 0)
{
printf("Set system datatime error!\n");
return -1;
}
return 0;
}