周绪宏
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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
1.3 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
用户先创建一个文件file1，然后用utime函数将文件的存取和修改时间设置 为当前时间。
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