APUE学习笔记——6.10 时间与时间例程 time_t

       Unix提供的最基本的时间服务室日历时间（纪元时间），也就是计算1970年1月1日0时0分0秒到当前的秒数。该秒数用time_t表示。

typedef long     time_t;    /* 时间值time_t 为长整型的别名*/

1、获取/设置时间

1.1 time和time_t

函数time()可以用于获取当前日历时间

#include <time.h>
time_t time(time_t *calptr);
                                    Returns: value of time if OK,−1 on error

      当前时间值（即1970年1月1日0时0分0秒到现在的秒数）保存给calptr指针指向的地址，也作为返回值。

1.2 指定时钟类型

Unix提供指定时钟类型来获取/设置时间的方法。

 #include <time.h>
       int clock_getres(clockid_t clk_id, struct timespec *res);
       int clock_gettime(clockid_t clk_id, struct timespec *tp);
       int clock_settime(clockid_t clk_id, const struct timespec *tp);
                                  Link with -lrt.编译时使用链接库lrt

clock_gettime()和clock_settime();函数提供了纳秒级别的时间，并且会根据clk_id的时间类型进行取值。

clock_getres 用于获取时间的分辨率。  clock_gettime()和clock_settime()使用的时间必须是时间分辨率的整数倍，不是整数倍也要切割成整数倍。

clockid_tclk_id用于指定计时时钟的类型，有以下选项：

CLOCK_REALTIME:系统实时时间，使用此选项时功能相当于time(),如果系统时间被用户修改过,则对应的时间相应改变
CLOCK_MONOTONIC:从系统启动这一刻起开始计时,不受系统时间被用户改变的影响
CLOCK_PROCESS_CPUTIME_ID:本进程运行的CPU时间
CLOCK_THREAD_CPUTIME_ID:本线程运行的CPU时间

 struct timespec {
               time_t   tv_sec;        /* seconds */
               long     tv_nsec;       /* nanoseconds */
           };

1.3 gettimeofday()与settimeofday()

Unix/Linux提供了微秒级别获取和设置时间的函数gettimeofday()与settimeofday()，但根据man手册的描述，这两个函数已经过时，此处不做介绍。仅列出原型（这两个函数编译需要glibc的支持）

       #include <sys/time.h>
       int gettimeofday(struct timeval *tv, struct timezone *tz);
       int settimeofday(const struct timeval *tv, const struct timezone *tz);

2、时间格式转换

    我们使用time()等函数获取的时间是一个time_t获取的从新纪元开始到当前所经过的秒数，是一个整数值。（calender time）

    我们很多情况下需要将其转换成我们可读的，向时分秒这样的时间（broken down time）。这就需要进行转化。

    时间转换图如 Figure6.9 所示

    我们使用struct tm来保存broken-down time

struct tm { /* a broken-down time */
    int  tm_sec;     // 秒 【0~60】 60存在的原因是闰秒的存在
    int  tm_min;     //分
    int  tm_hour;    //时
    int  tm_mday;    //日
    int  tm_mon;     //月
    int  tm_year;    //年   结构中记录的是从1900至今的年数
    int  tm_wday;    //星期几  【0~6】
    int  tm_yday;    // 一年中第几天
    int  tm_isdst;   // 夏时制标志
};

夏时制，夏时令（Daylight Saving Time：DST），又称“日光节约时制”和“夏令时间”，是一种为节约能源而人为规定地方时间的制度，在这一制度实行期间所采用的统一时间称为“夏令时间”。一般在天亮早的夏季人为将时间提前一小时，可以使人早起早睡，减少照明量，以充分利用光照资源，从而节约照明用电。

    Unix提供了时间格式转换的函数：

2.1 time_t与struct tm相互转化

time_t转化成struct tm

#include <time.h>
struct tm *gmtime(const time_t *calptr);
struct tm *localtime(const time_t *calptr);
                               Both return: pointer to broken-down time,NULLon error

gmtime 转换成国际标准时间

localtime转换成本地时间（考虑到本地时区和夏时制标志）

struct tm转化成time_t

#include <time.h>
time_t mktime(struct tm *tmptr);
                   Returns: calendar time if OK,−1 on error

example：

#include<stdio.h>
#include <time.h>
#include<sys/time.h>
int main(void)
{
        time_t calptr;
        if (time(&calptr) == -1)
        {
                printf("Error: time() failed!
");
                exit(0);
        }
        printf("Time(time_t) now is: %d
",(long) calptr);
        /*
         *      转换成可读到时间
         */
        struct tm *gmptr;               //国际标准时间
        struct tm *localptr;            //本地时间
 
/*      转换成国际标准时间      */
        printf("

 ----------gm time--------------
");
        if (NULL == (gmptr = gmtime(&calptr)))
        {
                printf("Error: can't convert time_t to struct tm by gmtime()!
");
                exit(0);
        }
        printf("year:%d,	Month:%d,	Day:%d,	Week:%d
", gmptr->tm_year, gmptr->tm_mon, gmptr->tm_mday, gmptr->tm_wday);
        printf("Hour:%d,	Min:%d,	,sec:%d
", gmptr->tm_hour, gmptr->tm_min, gmptr->tm_sec);
        /*      转换成本地标准时间      */
        printf("

 ----------local time--------------
");
        if (NULL == (localptr = localtime(&calptr)))
        {
                printf("Error: can't convert time_t to struct tm by localtime()!
");
                exit(0);
        }
        printf("year:%d,	Month:%d,	Day:%d,	Week:%d
", localptr->tm_year, localptr->tm_mon, localptr->tm_mday, localptr->tm_wday);
        printf("Hour:%d,	Min:%d,	,sec:%d
", localptr->tm_hour, localptr->tm_min, localptr->tm_sec);
        return 0;
}

运行结果：

windeal@ubuntu:~/Windeal/apue$ ./exe 
Time(time_t) now is: 1409207607
 ----------gm time--------------
year:114,	Month:7,	Day:28,	Week:4
Hour:6,	Min:33,	,sec:27
 ----------local time--------------
year:114,	Month:7,	Day:28,	Week:4
Hour:14,	Min:33,	,sec:27

东八区，快了8个小时

2.2 转换成格式化字符串

#include <time.h>
size_t strftime(char *restrict buf,size_t maxsize,
                 const char *restrict format,
                 const struct tm *restrict tmptr);
size_t strftime_l(char *restrict buf,size_t maxsize,
                  const char *restrict format,
                  const struct tm *restrict tmptr,locale_t locale);
                ——Both return: number of characters stored in array if room, 0 otherwise

Example：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <time.h>
int
main(void)
{
        time_t t;
        struct tm *tmp;
        char buf1[16];
        char buf2[64];
        time(&t);
        tmp = localtime(&t);
        if (strftime(buf1, 16, "time and date: %r, %a %b %d, %Y", tmp) == 0)
                printf("buffer length 16 is too small
");
        else
                printf("%s
", buf1);
        
        if (strftime(buf2, 64, "time and date: %r, %a %b %d, %Y", tmp) == 0)
                printf("buffer length 64 is too small
");
        else
                printf("%s
", buf2);
        exit(0);
}

运行结果：

windeal@ubuntu:~/Windeal/apue$ ./exe 
buffer length 16 is too small
time and date: 02:43:55 PM, Thu Aug 28, 2014

字符串转换成struct tm格式

#include <time.h>
char *strptime(const char *restrictbuf,const char *restrictformat,struct tm *restricttmptr);
                Returns: pointer to one character past last character parsed,NULLotherwise

关于转换符号：