c 时间相关学习 time.h

time.h

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预备知识

相关时间

1. 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。
2. 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。
3. 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。
4. 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。简单理解就是1ms
5. broken-down time：分解时间，就是我们常见的年月日时分秒

变量定义

1.1 time_t:

定义：

    #ifndef __TIME_T
    #define __TIME_T     /* 避免重复定义 time_t */
    typedef long     time_t;    /* 时间值time_t 为长整型的别名*/
    #endif

作用：返回从时间点到（一般是1970年1月1日0时0分0秒）的秒数，即日历时间
类型：long int
注意: 它所表示的时间不能晚于2038年1月18日19时14分07秒,因此，一些编译器厂商引入了64位甚至更长的整形数来保存日历时间。比如微软在Visual C++中采用了__time64_t数据类型来保存日历时间，并通过_time64()函数来获得日历时间（而不是通过使用32位字的time()函数），这样就可以通过该数据类型保存3001年1月1日0时0分0秒（不包括该时间点）之前的时间。

1.2 以time_t为参数类型或者返回值的函数：

1. double difftime(time_t time1, time_t time0);
   返回time2-time1的值(以秒为单位)。
2. time_t mktime(struct tm * timeptr);
   将结构*tp中的当地时间转换为time_t类型的日历时间，并返回该时间。如果不能转换，则返回-1。
3. time_t time(time_t * timer);
   返回当前日历时间。如果日历时间不能使用，则返回-1。如果tp不为NULL，那么同时把返回值赋给*tp。
4. char * asctime(const struct tm * timeptr);
   将结构*tp中的时间转换成如下所示的字符串形式：
   day month date hours:minutes:seconds year\n\0
   如：
   Fri Apr 15 15:14:13 2005\n\0
   返回指向该字符串的指针。字符串存储在可被其他调用重写的静态对象中。
5. char * ctime(const time_t *timer);
   将*tp中的日历时间转换为当地时间的字符串，并返回指向该字符串指针。字符串存储在可被其他调用重写的静态对象中。等价于如下调用：a
   sctime(localtime(tp));

此外：time.h还提供了两个函数，将日历时间转换为平常的年月日时分秒格式 tm
struct tm * gmtime(const time_t *timer);
将*tp中的日历时间转换成struct tm结构形式的国际标准时间(UTC)，并返回指向该结构的指针。如果转换失败，返回NULL。结构内容存储在可被其他调用重写的静态对象中。
struct tm * localtime(const time_t * timer);
将*tp中的日历时间转换成struct tm结构形式的本地时间，并返回指向该结构的指针。结构内容存储在可被其他调用重写的静态对象中。

2.1 tm：

源码：

#ifndef _TM_DEFINED
    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，以此类推 */
        int tm_yday;     /* 从每年的1月1日开始的天数 – 取值区间为[0,365]，其中0代表1月1日，1代表1月2日，以此类推 */
        int tm_isdst;     /*夏令时标识符，实行夏令时的时候，tm_isdst为正。不实行夏令时的进候，tm_isdst为0；不了解情况时，tm_isdst()为负。*/
    };
#define _TM_DEFINED /* 避免重复定义 tm */
#endif  

类型：结构体
作用：表示分解时间
把tm指针转换为time_t: time_t mktime(struct tm *timeptr);

3.1 clock_t:

源码：

    #ifndef _CLOCK_T_DEFINED  
    typedef long clock_t;  
    #define _CLOCK_T_DEFINED  
    #endif 

类型：长整型
作用：基本计时单位。
扩展：在time.h文件中，还定义了一个常量CLOCKS_PER_SEC，它用来表示一秒钟会有多少个时钟计时单元，#define CLOCKS_PER_SEC ((clock_t)1000)

3.2 相关函数

clock_t clock(void) :
简单而言，就是该程序从启动到函数调用占用CPU的时间。这个函数返回从“开启这个程序进程”到“程序中调用clock()函数”时之间的CPU时钟计时单元（clock tick）数，在MSDN中称之为挂钟时间（wal-clock）；若挂钟时间不可取，则返回-1。