C++ time

一、三个概念：

（1）UTC/GMT：Coorainated Universal Time：它是一个标准，最主要的世界时间标准，其以原子时秒长为基础，在时刻上尽量接近于格林尼治平时，也即格林威治标准时间（Greenwich Mean Time，GMT），在大多数场合，UTC与GMT等同（只是GMT不再由科学界精确定义）。
注：为描述方便，本文中将UTC与GMT等同。

（2）Local time：指相对于UTC/GMT时间的本地时间（时区转换）。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。

（3）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。在计算机中是相对于时间点：1970年1月1日，来算的。

二、主要数据类型、结构及函数（头文件：<ctime> (或者 time.h)）
（1）types：

time_t：time type，通常为整型值，表示自1970年1月1日00:00到现在所经过的秒数。
typedef long time_t

struct tm：time structure，该结构体包含了日历时间和日期，其中各成员详细信息如下：

注：1，tm_year是指自1900年后的个数，故要得出真正的年份，还有加上1900（即tm_year + 1900）。2，tm_isdst指夏令时标识符，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。但中国不实行夏令时，即此处应该0.
（2）functions：（以下只挑选了几个有代表性的函数为的是理清思路，更多函数可参考C++手册）

函数名：time
原型：time_t  time (time_t*  timer)：
功能：获取当前的日历时间。若 timer 为NULL，则返回日历时间；若timer非NULL则将获取的日历时间存于timer中。

函数名：gmtime:
原型：struct tm*  gmtime (const time_t*  timer)；
功能：将time_t类型的日历时间转换为 tm 结构的UTC（GMT）时间。

函数名：localtime
原型：struct tm*  localtime (const  time_t*  timer)；
功能：将time_t类型的日历时间转换为 tm 结构的 Local time（本地时间）。

函数名：ctime
原型：char*  ctime (const  time_t*  timer)；
功能：将time_t类型的日历时间转换为适合人们阅读（human-readable）的字符串格式的时间。

函数名：mktime
原型：time_t  mktime (const struct tm*  timeptr)；
功能：将tm结构体类型的时间转换为 time_t类型的时间

函数名：asctime
原型：char*  asctime (const struct tm*  timeptr)；
功能：将tm结构体类型的时间转换为适合人们阅读的字符串格式的时间。

综上，可以发现时间的表示形式不外乎三种：time_t、strcut tm以及string（char*）.

三、例子

#include<iostream>
#include<string>
#include<ctime>
using namespace std;
int main()
{
     time_t rawtime = time(NULL);
     cout<<"rawtime:"<<rawtime<<endl;
     struct tm localtm = *localtime(&rawtime);
     struct tm UTCtm = *gmtime(&rawtime);
     cout<<"----------UTC time VS local time-----------"<<endl; 
     cout<<"tm_sec:   "<<localtm.tm_sec<<"          "<<UTCtm.tm_sec<<endl;
     cout<<"tm_min:   "<<localtm.tm_min<<"          "<<UTCtm.tm_min<<endl;
     cout<<"tm_hour:  "<<localtm.tm_hour<<"          "<<UTCtm.tm_hour<<endl;
	 cout<<"tm_mday:  "<<localtm.tm_mday<<"          "<<UTCtm.tm_mday<<endl;
     cout<<"tm_mon:   "<<localtm.tm_mon+1<<"          "<<UTCtm.tm_mon+1<<endl;
	 cout<<"tm_year:  "<<localtm.tm_year+1900<<"        "<<UTCtm.tm_year+1900<<endl;
     cout<<"tm_yday:  "<<localtm.tm_yday<<"         "<<UTCtm.tm_yday<<endl;
     cout<<"tm_isdst: "<<localtm.tm_isdst<<"           "<<UTCtm.tm_isdst<<endl;
     string cstime = asctime(&localtm);
     cout<<"string time:"<<cstime<<endl;
     time_t makeLocal = mktime(&localtm);
     cout<<"mktime (hours)local: "<<makeLocal/3600<<endl;
     time_t makeUTC = mktime(&UTCtm);
     cout<<"mktime (hours)UTC: "<<makeUTC/3600<<endl;
     return 0;
}

输出结果：

注：由结果可知，local time（UTC+8）比UTC要大8个小时，而其他member均一样。

四、关于localtime的返回值的内存问题：

在执行localtime（或者是gmtime或者是mktime等）时，有一个小问题。注意到代码中的：

struct tm localtm =*localtime(&rawtime);
struct tm UTCtm = *gmtime(&rawtime);

当我们写成：
struct tm* localtmptr = localtime(&rawtime);
struct tm*UTCtmptr = gmtime(&rawtime);
则会出现问题，运行结果会发现又localtime和gmtime得出的时间值时一样的，它们之间并不相差8个小时。

为什么会这样呢？

通过man localtime命令，可以发现一些细节：

即 localtime（或者是gmtime或者是mktime）等，它们的返回值都是指向一个共享的静态存储区，该块内存可能会被后面的时间函数重写。故 若有时间函数连续出现时，应该直接返回该内存，而不是指向该内存的指针。
这样一来，每一个时间函数都会从静态存储区把自己的时间拷贝出来，存入自己的内存区。