【Linux系统编程】时间相关函数

1、time 函数

头文件

#include <time.h>

函数定义

time_t time(time_t *tloc);

参数说明

tloc：一个指向 time_t 类型变量的指针。如果 tloc 不为 NULL，函数会将当前时间存储在 tloc 指向的变量中。

返回值

• 返回当前时间的秒数（time_t 类型）。
• 如果 tloc 为 NULL，则直接返回当前时间。
• 如果函数执行失败，返回 (time_t)-1。

示例

#include <stdio.h>
#include <time.h>
#include <unistd.h>

int main()
{   
    //time()
    time_t tm;
    time_t sec = time(&tm);
    printf("tm = %ld sec = %ld\n",tm,sec);

}

2、gmtime 函数

头文件

 #include <time.h>

函数定义

struct tm *gmtime(const time_t *timep);
struct tm *gmtime_r(const time_t *timep, struct tm *result);

参数说明

• timep：一个指向 time_t 类型变量的指针，表示从 Unix 纪元（1970年1月1日 00:00:00 UTC）到某个时间点的秒数。
• result：一个指向 struct tm 结构体的指针，用于存储转换后的 UTC 时间。

返回值
gmtime返回一个指向 struct tm 结构体的指针，该结构体包含了分解后的 UTC 时间。
gmtime_r如果成功，返回指向 result 的指针。
如果函数执行失败，返回 NULL。

struct tm 结构体

struct tm {
    int tm_sec;   // 秒 [0, 59]
    int tm_min;   // 分钟 [0, 59]
    int tm_hour;  // 小时 [0, 23]
    int tm_mday;  // 月份中的日期 [1, 31]
    int tm_mon;   // 月份 [0, 11]（0 表示 1 月）
    int tm_year;  // 年份（从 1900 年开始）
    int tm_wday;  // 星期 [0, 6]（0 表示星期日）
    int tm_yday;  // 一年中的第几天 [0, 365]
    int tm_isdst; // 夏令时标志（正数表示启用，0 表示未启用，负数表示未知）
};

gmtime示例

#include <stdio.h>
#include <time.h>

int main() {
    time_t current_time;
    struct tm *utc_time;

    // 获取当前时间戳
    current_time = time(NULL);

    // 将时间戳转换为 UTC 时间
    utc_time = gmtime(&current_time);

    if (utc_time == NULL) {
        perror("gmtime");
        return 1;
    }

    // 打印 UTC 时间
    printf("UTC time: %04d-%02d-%02d %02d:%02d:%02d\n",
           utc_time->tm_year + 1900, // 年份需要加上 1900
           utc_time->tm_mon + 1,     // 月份需要加上 1
           utc_time->tm_mday,
           utc_time->tm_hour,
           utc_time->tm_min,
           utc_time->tm_sec);

    return 0;
}

gmtime_r示例

#include <stdio.h>
#include <time.h>

int main() {
    time_t current_time;
    struct tm utc_time;

    // 获取当前时间戳
    current_time = time(NULL);

    // 将时间戳转换为 UTC 时间（线程安全）
    if (gmtime_r(&current_time, &utc_time) == NULL) {
        perror("gmtime_r");
        return 1;
    }

    // 打印 UTC 时间
    printf("UTC time: %04d-%02d-%02d %02d:%02d:%02d\n",
           utc_time.tm_year + 1900,
           utc_time.tm_mon + 1,
           utc_time.tm_mday,
           utc_time.tm_hour,
           utc_time.tm_min,
           utc_time.tm_sec);

    return 0;
}

区别说明

• 线程安全：
  • gmtime_r 是线程安全的，因为它不依赖于静态内存，而是使用用户提供的 struct tm 结构体来存储结果。
• 返回值：
  • gmtime_r 返回的是指向 result 的指针，如果函数执行成功，返回值与 result 相同。 如果函数执行失败，返回 NULL。
• 两者区别：
  • gmtime 返回的是静态分配的 struct tm 结构体指针，因此不是线程安全的。
  • gmtime_r 需要用户提供一个 struct tm 结构体来存储结果，因此是线程安全的。

3、asctime 函数

头文件

#include <time.h>

函数定义

	   char *asctime(const struct tm *tm);
       char *asctime_r(const struct tm *tm, char *buf);

功能

asctime 函数将 struct tm 结构体表示的时间转换为一个固定格式的字符串，格式如下：

Www Mmm dd hh:mm:ss yyyy\n

• Www：星期几的缩写（例如 Mon 表示星期一）。
• Mmm：月份的缩写（例如 Jan 表示一月）。
• dd：日期（例如 01 表示 1 号）。
• hh:mm:ss：时间（小时、分钟、秒）。
• yyyy：年份。
• \n：换行符。

示例

#include <stdio.h>
#include <time.h>
#include <unistd.h>

int main()
{   
    //time()
    time_t tm;
    time_t current_time;
    time_t sec = time(&tm);
    printf("tm = %ld sec = %ld\n",tm,sec);

    //gmtime()
    struct tm *today = gmtime(&tm);

    //asctime()
    char *str = asctime(today);
    printf("str = %s\n",str);

}

4、localtime 函数

头文件

 #include <time.h>

函数定义

	   struct tm *localtime(const time_t *timep);
       struct tm *localtime_r(const time_t *timep, struct tm *result);

功能

localtime 函数将一个 time_t 类型的时间戳转换为本地时间，并将其存储在 struct tm 结构体中。struct tm 结构体包含以下字段：

示例

#include <stdio.h>
#include <time.h>
#include <unistd.h>

int main()
{   
    //time()
    time_t tm;
    time_t current_time;
    time_t sec = time(&tm);
    printf("tm = %ld sec = %ld\n",tm,sec);

    //gmtime()
    struct tm *today = gmtime(&tm);

    //localtime()
    struct tm *today2 = localtime(&tm);
    char *str2 = asctime(today2);
    printf("%s\n",str2);


}

5、mktime 函数

头文件

 #include <time.h>

函数定义

time_t mktime(struct tm *tm);

函数功能
mktime 函数将一个 struct tm 结构体表示的本地时间转换为 time_t 类型的时间戳。这个时间戳表示从 1970 年 1 月 1 日 00:00:00 UTC（Unix 纪元）开始经过的秒数。

示例

#include<stdio.h>
#include <time.h>

int main()
{
    struct tm tim = {0};

    tim.tm_year = 2025 - 1900;
    tim.tm_mon = 3 - 1;
    tim.tm_mday = 4;
    tim.tm_hour = 11;
    tim.tm_min = 13;
    tim.tm_sec = 0;
    
    time_t sec = mktime(&tim);
    printf("sec = %ld\n",sec);

    time_t sec2 = time(NULL);  
    printf("sec2 = %ld\n",sec2);

}

6、ctime 函数

头文件

 #include <time.h>

函数定义

char *ctime(const time_t *timep);

参数说明

• timer 是一个指向 time_t 类型的时间值的指针

返回值

• 返回一个指向表示本地时间的字符串的指针。字符串的格式为 “Day Mon dd hh:mm:ss yyyy\n”，例如 “Wed Jun 30 21:49:08 1993\n”。

示例

#include <stdio.h>
#include <time.h>

int main() {
    time_t current_time;
    time(&current_time);
    //time_t current_time = time(NULL);
    printf("Current time: %s", ctime(&current_time));
    return 0;
}

与asctime函数的区别

• ctime 直接接受一个 time_t 类型的时间值，并将其转换为字符串。
• asctime 接受一个 tm 结构体，并将其转换为字符串。