Linux下关于时间概念的C语言编程

Abstract

　　在程序中，经常需要输出系统的当前时间、计算程序的执行时间、使用计时器等。

Introduction

一、时间的类型
1.格林威治标准时间
   coordinated universal time(UTC)是世界标准时间，即常说的格林威治标准时间(greenwich mean time,GMT).
2.日历时间
   日历时间(calendar time)是用"一个标准时间点(如1970年1月1日0点)到此时经过的秒数"来表示的时间.
  
二、时间函数的API

　　时间函数的API均属于系统调用函数.。

1.获取日历时间
   #include <time.h>
   time_t time(time_t *tloc)
   函数功能:获取日历时间，即从1970年1月1日0点到现在所经历的秒数.
   参数:通常设置为NULL

　（time_t在time.h中定义：typedef long int time_t）
   例:
   #include <time.h>
   void main()
   {
      int seconds=0;
      seconds = time(NULL);
      printf("seconds=%d\n",seconds);
   }
   执行结果:
[root@localhost Time]# ./time
seconds=1294908511
   通常用户得到日历时间的秒数没有实际的意义，但可以为时间转化做一些铺垫性质的工作.为了更好的利用时间，用

户需要将这些秒数转化为更容易接受的时间表示方式，这些表示时间的方式有格林威治时间、本地时间等.
2.将日历时间转换为格林威治标准时间
   struct tm *gmtime(const time_t *timep)
   函数功能:将日历时间转化为格林威治标准时间，并保存在tm结构
   参数:日历时间的返回值
3.将日历时间转化为本地时间
   struct tm* localtime(const time_t *timep)
   函数功能:将日历时间转化为本地时间,并保存至tm结构
   参数:日历时间的返回值
   由上面两个函数可以看出，这两个函数的返回值均存放在tm结构中，具体的tm结构如下:
   struct tm
   {
      int tm_sec;   //秒值
      int tm_min;   //分钟值
      int tm_hour;  //小时值
      int tm_mday;  //本月第几日
      int tm_mon;   //本年第几月
      int tm_year;  //tm_year+1900=哪一年
      int tm_wday;  //本周第几日
      int tm_yday;  //本年第几日
      int tm_isdst; //日光节约时间
   }
   建立time1.c
   #include <stdio.h>
   #include <time.h>
   int main(void)
   {
　　struct tm *local;
      time_t t;
      t = time(null);   //获取日历时间
      local = localtime(&t);  //将日历时间转化为本地时间，并保存在struct tm结构中
      printf("local hour is :%d\n",local->tm_hour);
      local = gmtime(&t);  //将日历时间转化为格林威治时间，并保存在struct tm结构中
      printf("utc hour is :%d\n",local->tm_hour);
      return 0;
   }
   执行结果:
[root@localhost Time]# gcc time1.c -o time1
[root@localhost Time]# ./time1
Local hour is: 0
UTC hour is: 8
[root@localhost Time]# date
Thu Jan 13 00:52:44 PST 2011
   利用函数gmtime()、localtime()可以将日历时间转化为格林威治时间和本地时间，虽然用户可通过结构体tm来获取

这些时间值，但看起来还不方便，最好是将所有的信息，如年、月、日、星期、时、分、秒以字符串的形式显示出来，

这样就加直观.
4.时间显示

   char *asctime(const struct tm *tm)
   函数功能:将tm格式的时间转化为字符串
   参数:日历时间的返回值
   例如: SAT Jul 30 08:43:03 2005

该函数较ctime()使用起来更加的复杂.必须按照下面3个步骤来进行.
   <1>使用函数time()来获取日历时间
   <2>使用函数gmtime()将日历时间转化为格林威治标准时间
   <3>使用函数asctime()将tm格式的时间转化为字符串
   例程:
    #include <time.h>
    #include <stdio.h>
    int main(void)
   {
      struct tm *ptr;
      time_t lt;
      lt=time(null);  /*获取日历时间*/
      ptr=gmtime(&lt); /*转化为格林威治时间*/
      printf(asctime(ptr)); /*以格林威治时间的字符串方式打印*/
      printf(ctime(&lt)); /*以本地时间的字符串方式打印*/
      return 0;
   }

   char *ctime(const time_t *timep)
   函数功能:将日历时间转化为本地时间的字符串形式
   参数:日历时间的返回值
   该函数较asctime()使用起来更加简单.必须按照下面2个步骤来进行.
   <1>使用函数time()来获取日历时间
   <2>使用函数ctime()将日历时间直接转化为字符串
  5.获取从今日凌晨到现在的时间差
   int gettimeofday(struct timeval *tv,struct timezone *tz)
   函数功能:获取从今日凌晨(0:0:0)到现在的时间差，常用于计算事件耗时
   参数1:存放从今日凌晨(0:0:0)到现在的时间差，时间差以秒或微秒为单位，以结构体形式存放
         struct timeval
        {
           int tv_sec;    //秒数
           int tv_usec;   //微秒数
        }
   参数2:常设置为null
   函数用法:可以在做某件事情之前调用gettimeofday()，在做完该件事情之后调用gettimeofday()，两个函数的参数1

的差就是做该事情所消耗的时间.
   例程:计算函数function()的耗时
    time.c
    #include <sys/time.h>
    #include <stdio.h>
    #include <stdlib.h>
    #include <math.h>
    void function()   /* 算法分析 */
   {
      unsigned int i,j;
      double y;
      for(i=0;i<1000;i++)
        for(j=0;j<1000;j++)
         y++;
   }
   void main()
  {
      struct timeval tpstart,tpend;
      float timeuse;
      gettimeofday(&tpstart,null); // 开始时间
      function();
      gettimeofday(&tpend,null);   // 结束时间
  /* 计算执行时间，以微秒为单位进行计算 */
      timeuse=1000000*(tpend.tv_sec-tpstart.tv_sec)+tpend.tv_usec-tpstart.tv_usec;
      timeuse/=1000000;
      printf("used time:%f\n",timeuse);
      exit(0);
  }
 执行结果:
 [root@localhost lishuai]# gcc time.c -o time -wall
 [root@localhost lishuai]# ./time
    use time:0.006288
6.延时函数
   <1>使程序睡眠seconds秒
      unsigned int sleep(unsigned int seconds)
   函数功能:使程序睡眠seconds秒
   参数:需要休眠的秒数
   <2>使程序睡眠usec微秒
      void usleep(unsigned long usec)
   函数功能:使程序睡眠usec微秒
   参数:需要休眠的秒数