C_5_9_time_h

简介

Linux POSIX 详解

Linux POSIX 详解

<time.h> 是 C 标准库中的一个头文件，用于处理日期和时间相关的操作。它同时也是 POSIX 操作系统接口的一部分，提供了在 POSIX 兼容环境下处理时间的函数和类型。

以下是 <time.h> 中一些关键组成部分的详解：

时间类型：

time_t：表示自 1970 年 1 月 1 日 00:00:00 UTC（称为 Epoch）以来经过的秒数。它通常用于存储和操作时间值。
struct tm：表示一个日期和时间，以其各个组成部分表示（例如年、月、日、小时、分钟、秒等）。

函数：

time()：从系统时钟获取当前时间，并以 time_t 值的形式返回。
gmtime()：将 time_t 值转换为包含 UTC 时间的 struct tm 结构。
localtime()：将 time_t 值转换为包含本地时间的 struct tm 结构，已经根据当前时区进行了调整。
mktime()：将 struct tm 时间表示转换为 time_t 值。
strftime()：根据格式字符串，将 struct tm 时间值格式化为指定的字符串表示形式。
difftime()：计算两个 time_t 值之间的差异，以秒为单位返回差值。

常量：

Epoch：定义为时间的起始点，通常被表示为 1970 年 1 月 1 日（00:00:00 UTC）。
与日期/时间计算相关的常量：比如 SECONDS_PER_MINUTE（每分钟秒数）、SECONDS_PER_HOUR（每小时秒数）、SECONDS_PER_DAY（每天秒数）等，用于时间计算。

时间操作：

通过 <time.h>，你可以进行各种时间相关的操作，比如：

获取当前时间和日期。
在不同的时间表示之间进行转换（比如 time_t 和 struct tm）。
将时间值格式化为字符串。
对时间值进行算术运算。

示例：

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

int main() {
    time_t currentTime;
    struct tm *localTime;

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

    // 将当前时间转换为本地时间
    localTime = localtime(&currentTime);

    // 显示本地时间
    printf("当前本地时间和日期：%s", asctime(localTime));

    return 0;
}

这个示例演示了如何使用 <time.h> 中的函数获取当前本地时间和日期，并将其打印到控制台。

请注意，虽然 <time.h> 提供了在 C 中进行基本日期和时间操作的功能，但是对于更高级的操作或在 C++ 中进行操作时，可能有更现代和功能更强大的库可用，比如 C++ 中的 <chrono>，或者其他库提供的更高级抽象。

Linux POSIX time() 详解

time() 是 POSIX 操作系统中 <time.h> 头文件中所定义的一个函数，用于获取当前系统时间，并以 time_t 格式返回从 Epoch（1970 年 1 月 1 日 00:00:00 UTC）到当前时间经过的秒数。

函数签名：

time_t time(time_t *seconds);

返回值：返回一个 time_t 类型的值，表示自 Epoch 起至当前时间经过的秒数。
参数：
- seconds（可选）：一个指向 time_t 类型变量的指针。如果不为 NULL，函数会把获取到的当前时间也存储在这个指针所指向的位置，以便于进一步使用。

示例：

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

int main() {
    time_t currentTime;

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

    printf("当前时间（自 Epoch 起的秒数）：%lld\n", (long long)currentTime);

    return 0;
}

解释示例：

引入 <stdio.h> 和 <time.h> 头文件。
声明一个 time_t 类型的变量 currentTime。
使用 time(NULL) 函数来获取当前时间，NULL 作为参数意味着函数只返回当前时间，不将其存储到其他地方。
使用 printf() 将获取的当前时间值打印出来。

注意事项：

time() 函数返回的时间值通常是自 Epoch（1970 年 1 月 1 日 00:00:00 UTC）起至当前时间的秒数。这个值的精度因系统而异，一般是秒级别的精度。
如果 seconds 参数不为 NULL，则会将当前时间的值保存到这个参数所指向的位置，方便进一步处理。

time() 函数在 C 编程中常用于获取时间戳或者记录程序运行时间等任务。

Linux POSIX gmtime() 详解

gmtime() 是 POSIX 操作系统中 <time.h> 头文件中定义的一个函数，用于将 time_t 类型的时间值（从 Epoch 起的秒数）转换为一个 UTC（协调世界时）时间的结构体表示，即 struct tm 类型。

函数签名：

struct tm *gmtime(const time_t *timep);

返回值：返回一个指向 struct tm 结构体的指针，其中包含了由 time_t 值表示的 UTC 时间的各个分量。
参数：
- timep：一个指向 time_t 类型变量的指针，表示待转换的时间值。

`struct tm` 结构体定义：

struct tm 结构体包含了表示时间的各个成员变量，例如年、月、日、小时、分钟、秒等，它的定义通常如下：

struct tm {
    int tm_sec;   // 秒，范围 0-59
    int tm_min;   // 分，范围 0-59
    int tm_hour;  // 小时，范围 0-23
    int tm_mday;  // 一个月中的日期，范围 1-31
    int tm_mon;   // 月份，从一月开始计数，范围 0-11
    int tm_year;  // 自 1900 年起至今的年数
    int tm_wday;  // 一周中的天数，范围 0-6 (0 表示周日)
    int tm_yday;  // 一年中的天数，范围 0-365
    int tm_isdst; // 夏令时标志（0 表示不使用夏令时，正值表示夏令时，负值表示信息不可用）
};

示例：

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

int main() {
    time_t currentTime;
    struct tm *utcTime;

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

    // 将当前时间转换为 UTC 时间
    utcTime = gmtime(&currentTime);

    // 显示 UTC 时间的各个成员
    printf("UTC 时间：%d-%02d-%02d %02d:%02d:%02d\n",
        utcTime->tm_year + 1900, utcTime->tm_mon + 1, utcTime->tm_mday,
        utcTime->tm_hour, utcTime->tm_min, utcTime->tm_sec);

    return 0;
}

解释示例：

引入 <stdio.h> 和 <time.h> 头文件。
声明一个 time_t 类型的变量 currentTime 和一个指向 struct tm 的指针 utcTime。
使用 time(NULL) 函数获取当前时间。
使用 gmtime(&currentTime) 函数将获取的时间转换为 UTC 时间，并将结果保存在 utcTime 指针指向的位置。
使用 printf() 打印 UTC 时间的各个成员变量，需要注意月份应加一、年份需要加上 1900。

gmtime() 函数将 time_t 类型的时间值转换为 UTC 时间的结构体表示，方便对时间进行更详细的分析和处理。

Linux POSIX localtime() 详解

localtime() 是 POSIX 操作系统中 <time.h> 头文件中定义的一个函数，用于将 time_t 类型的时间值（从 Epoch 起的秒数）转换为一个本地时间的结构体表示，即 struct tm 类型。

函数签名：

struct tm *localtime(const time_t *timep);

返回值：返回一个指向 struct tm 结构体的指针，其中包含了由 time_t 值表示的本地时间的各个分量。
参数：
- timep：一个指向 time_t 类型变量的指针，表示待转换的时间值。

`struct tm` 结构体定义：

struct tm 结构体包含了表示时间的各个成员变量，例如年、月、日、小时、分钟、秒等，它的定义通常如下：

struct tm {
    int tm_sec;   // 秒，范围 0-59
    int tm_min;   // 分，范围 0-59
    int tm_hour;  // 小时，范围 0-23
    int tm_mday;  // 一个月中的日期，范围 1-31
    int tm_mon;   // 月份，从一月开始计数，范围 0-11
    int tm_year;  // 自 1900 年起至今的年数
    int tm_wday;  // 一周中的天数，范围 0-6 (0 表示周日)
    int tm_yday;  // 一年中的天数，范围 0-365
    int tm_isdst; // 夏令时标志（0 表示不使用夏令时，正值表示夏令时，负值表示信息不可用）
};

示例：

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

int main() {
    time_t currentTime;
    struct tm *localTime;

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

    // 将当前时间转换为本地时间
    localTime = localtime(&currentTime);

    // 显示本地时间的各个成员
    printf("本地时间：%d-%02d-%02d %02d:%02d:%02d\n",
        localTime->tm_year + 1900, localTime->tm_mon + 1, localTime->tm_mday,
        localTime->tm_hour, localTime->tm_min, localTime->tm_sec);

    return 0;
}

解释示例：

引入 <stdio.h> 和 <time.h> 头文件。
声明一个 time_t 类型的变量 currentTime 和一个指向 struct tm 的指针 localTime。
使用 time(NULL) 函数获取当前时间。
使用 localtime(&currentTime) 函数将获取的时间转换为本地时间，并将结果保存在 localTime 指针指向的位置。
使用 printf() 打印本地时间的各个成员变量，需要注意月份应加一、年份需要加上 1900。

localtime() 函数将 time_t 类型的时间值转换为本地时间的结构体表示，这样就可以方便地对时间进行更详细的分析和处理，并以易读的形式输出。

Linux POSIX mktime() 详解

mktime() 是 POSIX 操作系统中 <time.h> 头文件中定义的一个函数，用于将一个表示日期和时间的 struct tm 结构体转换为 time_t 类型的时间值（从 Epoch 起的秒数）。

函数签名：

time_t mktime(struct tm *timeptr);

返回值：返回一个 time_t 类型的值，表示由 struct tm 结构体表示的时间值，即从 Epoch 起的秒数。
参数：
- timeptr：一个指向 struct tm 结构体的指针，表示待转换为 time_t 类型的时间值。

示例：

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

int main() {
    struct tm dateTime;
    time_t timeValue;

    // 填充日期和时间信息到 struct tm 结构体
    dateTime.tm_year = 2023 - 1900; // 年份从 1900 开始计数
    dateTime.tm_mon = 11 - 1;       // 月份从 0 开始计数
    dateTime.tm_mday = 23;          // 日期
    dateTime.tm_hour = 10;          // 小时
    dateTime.tm_min = 30;           // 分钟
    dateTime.tm_sec = 0;            // 秒

    // 将 struct tm 结构体转换为 time_t 类型的时间值
    timeValue = mktime(&dateTime);

    // 显示转换后的时间值（从 Epoch 起的秒数）
    printf("转换后的时间值：%lld\n", (long long)timeValue);

    return 0;
}

解释示例：

引入 <stdio.h> 和 <time.h> 头文件。
声明一个 struct tm 类型的变量 dateTime 和一个 time_t 类型的变量 timeValue。
填充 struct tm 结构体 dateTime 中的年、月、日、小时、分钟、秒等成员变量。
使用 mktime(&dateTime) 函数将 struct tm 结构体转换为 time_t 类型的时间值，并将结果保存在 timeValue 变量中。
使用 printf() 打印转换后的时间值（从 Epoch 起的秒数）。

mktime() 函数将日期和时间信息从 struct tm 结构体转换为 time_t 类型的时间值，方便在不同的时间表示之间进行转换。

Linux POSIX strftime() 详解

strftime() 是 POSIX 操作系统中 <time.h> 头文件中定义的一个函数，用于将 struct tm 结构体表示的时间值格式化为指定格式的字符串。

函数签名：

size_t strftime(char *s, size_t maxsize, const char *format, const struct tm *timeptr);

返回值：返回生成的字符串的字符数（不包括空字符 \0），如果格式化失败或者输出的字符串超出了 maxsize 的限制，则返回 0。
参数：
- s：一个指向字符数组的指针，用于存储生成的格式化后的字符串。
- maxsize：字符数组 s 的最大长度，以防止溢出。
- format：一个表示输出格式的字符串。该格式字符串可以包含转换说明符以及普通字符。
- timeptr：一个指向 struct tm 结构体的指针，表示待格式化的时间值。

示例：

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

int main() {
    struct tm dateTime;
    char buffer[80];

    // 填充日期和时间信息到 struct tm 结构体
    dateTime.tm_year = 2023 - 1900; // 年份从 1900 开始计数
    dateTime.tm_mon = 11 - 1;       // 月份从 0 开始计数
    dateTime.tm_mday = 23;          // 日期
    dateTime.tm_hour = 10;          // 小时
    dateTime.tm_min = 30;           // 分钟
    dateTime.tm_sec = 0;            // 秒

    // 格式化 struct tm 结构体中的时间信息为字符串
    strftime(buffer, sizeof(buffer), "%Y-%m-%d %H:%M:%S", &dateTime);

    // 显示格式化后的字符串
    printf("格式化后的时间字符串：%s\n", buffer);

    return 0;
}

解释示例：

引入 <stdio.h> 和 <time.h> 头文件。
声明一个 struct tm 类型的变量 dateTime 和一个字符数组 buffer。
填充 struct tm 结构体 dateTime 中的年、月、日、小时、分钟、秒等成员变量。
使用 strftime() 函数将 struct tm 结构体中的时间信息格式化为字符串，按照给定的格式 "%Y-%m-%d %H:%M:%S"（表示年-月-日时:分:秒）。
生成的格式化后的字符串保存在 buffer 数组中，并使用 printf() 打印出来。

strftime() 函数可以根据指定的格式将 struct tm 结构体表示的时间值格式化为字符串，非常方便用于生成各种不同格式的日期时间字符串。

Linux POSIX difftime() 详解

difftime() 是 POSIX 操作系统中 <time.h> 头文件中定义的一个函数，用于计算两个 time_t 类型的时间值之间的差异，返回结果以秒为单位。

函数签名：

double difftime(time_t time1, time_t time0);

返回值：返回一个 double 类型的值，表示两个时间值之间的差异（以秒为单位）。
参数：
- time1：第一个 time_t 类型的时间值。
- time0：第二个 time_t 类型的时间值。

示例：

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

int main() {
    time_t currentTime;
    time_t startTime;
    double difference;

    // 获取当前时间和起始时间
    currentTime = time(NULL);
    startTime = 1638732000; // 2021-12-06 12:00:00 的时间戳

    // 计算两个时间之间的差异
    difference = difftime(currentTime, startTime);

    // 显示两个时间之间的差异（秒数）
    printf("时间差：%f 秒\n", difference);

    return 0;
}

解释示例：

引入 <stdio.h> 和 <time.h> 头文件。
声明 time_t 类型的变量 currentTime、startTime 和 double 类型的变量 difference。
使用 time(NULL) 获取当前时间戳 currentTime，并将特定日期时间的时间戳（2021-12-06 12:00:00）存储在 startTime 变量中。
使用 difftime() 函数计算当前时间 currentTime 和特定起始时间 startTime 之间的差异。
将计算得到的时间差异（秒数）显示在控制台上。

difftime() 函数可用于计算两个 time_t 类型的时间值之间的差异，常用于测量时间间隔或计算程序执行时间等场景。

简介

Linux POSIX 详解

时间类型：

函数：

常量：

时间操作：

示例：

Linux POSIX time() 详解

函数签名：

示例：

解释示例：

注意事项：

Linux POSIX gmtime() 详解

函数签名：

struct tm 结构体定义：

示例：

解释示例：

Linux POSIX localtime() 详解

函数签名：

struct tm 结构体定义：

示例：

解释示例：

Linux POSIX mktime() 详解

函数签名：

示例：

解释示例：

Linux POSIX strftime() 详解

函数签名：

示例：

解释示例：

Linux POSIX difftime() 详解

函数签名：

示例：

解释示例：

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