time.h
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time.h是C标准函数库中获取时间与日期、对时间与日期数据操作及格式化的头文件。
表示时间的三种数据类型
- 日历时间（Calendar Time），是从一个标准时间点（epoch）到现在的时间经过的秒数，不包括插入闰秒对时间的调整。开始计时的标准时间点，各种编译器一般使用UTC 1970-01-01 00:00:00。日历时间用数据类型
time_t表示。[1]:20time_t类型实际上一般是32位整数类型，因此表示的时间不能晚于UTC 2038-01-18 19:14:07。为此，某些编译器引入了64位甚至更长的整型来保存日历时间，如Visual C++支持__time64_t数据类型，通过_time64()函数获取日历时间，可支持到UTC 3001-01-01 00:00:00的时间。 - 处理器时间（Processor Time），也被称为CPU时间（CPU Time），用以度量进程使用的CPU资源。处理器时间以时钟滴答数（Clock Tick）计算，通常从进程启动开始计时，因此这是相对时间。时钟滴答数用系统基本数据类型
clock_t来表示，每秒钟包含CLOCKS_PER_SEC（time.h中定义的常量，一般为1000）个时钟滴答，也可使用sysconf函数得到每秒的时钟滴答数。clock_t类型一般是32位整数类型。[1]:20 - 分解时间(broken-down time)，用结构数据类型
tm表示，tm包含下列结构成员：
| 成员 | 描述 |
|---|---|
int tm_hour |
小时 (0 – 23) |
int tm_isdst |
夏令时启用 (> 0)、禁用 (= 0)、未知 (< 0) |
int tm_mday |
一月中的哪一天 (1 – 31) |
int tm_min |
分 (0 – 59) |
int tm_mon |
月 (0 – 11, 0 = 一月) |
int tm_sec |
秒 (0 – 60, 60 = 闰秒) |
int tm_wday |
一周中的哪一天 (0 – 6, 0 = 周日) |
int tm_yday |
一年中的哪一天 (0 – 365) |
int tm_year |
1900 以来的年数 |
从电脑系统时钟获得时间的方法
time_t time(time_t* timer)
- 得到从标准计时点（一般是UTC 1970年1月1日午夜）到当前时间的秒数。
clock_t clock(void)
- 得到从进程启动到此次函数调用的累计的时钟滴答数。
Windows API提供了更为精确的GetLocalTime()获取毫秒级的日历时间；QueryPerformanceCounter和QueryPerformanceFrequency两个函数获取高于1毫秒的精度。
三种时间日期数据类型的转换函数
struct tm* gmtime(const time_t* timer)
- 从日历时间
time_t到分解时间tm（世界协调时UTC）的转换。函数返回的是一个静态分配的tm结构存储空间，该存储空间被gmtime,localtime与ctime函数所共享. 这些函数的每一次调用会覆盖这块tm结构存储空间的内容。
struct tm* gmtime_r(const time_t* timer, struct tm* result)
- 该函数是
gmtime函数的线程安全版本.
struct tm* localtime(const time_t* timer)
- 从日历时间
time_t到分解时间tm的转换，即结果数据已经调整到本地时区与夏令时。
time_t mktime(struct tm* ptm)
- 从基于本地时区(与夏令时)的分解时间
tm到日历时间time_t的转换。忽略tm_wday与tm_yday的输入值。如果tm_isdst不确定则输入设为-1。其它各输入域的值可以任意设定，输出时被规范化到正确范围。例如，想要计算2012年的第200天的日期，设为1月200日，函数会输出正确的结果
time_t timegm(struct tm* brokentime)
- 从分解时间
tm（被视作UTC时间，不考虑本地时区设置）到日历时间time_t的转换。该函数较少被使用。
时间日期数据的格式化函数
char *asctime(const struct tm* tmptr)
- 把分解时间
tm输出到字符串，结果的格式为"Www Mmm dd hh:mm:ss yyyy"，即“周几 月份数 日数 小时数:分钟数:秒钟数 年份数”。函数返回的字符串为静态分配，长度不大于26，与ctime函数共享。函数的每次调用将覆盖该字符串内容。
char* ctime(const time_t* timer)
- 把日历时间
time_t timer输出到字符串，输出格式与asctime函数一样.
size_t strftime(char* s, size_t n, const char* format, const struct tm* tptr)
- 把分解时间
tm转换为自定义格式的字符串，类似于常见的字符串格式输出函数sprintf。例如：strftime(buf, 64, "%Y-%m-%d %H:%M:%S", localtime);
char * strptime(const char* buf, const char* format, struct tm* tptr)
strftime的逆操作，把字符串按照自定义的格式转换为分解时间tm。
对时间数据的操作
double difftime(time_t timer2, time_t timer1)
- 比较两个日历时间之差。
原始码示例
打印当前时间到标准输出流：
# include <stdio.h>
# include <time.h>
int main(void)
{
time_t timer = time(NULL);
printf("ctime is %s\n", ctime(&timer));
return 0;
}
参考文献
- ^ 1.0 1.1 Stevens, W. Richard; Rago, Stephen A., Advanced Programming in the UNIX Environment 3rd., United States of America: Pearson Education, Inc., 2013 [2021-02-09], ISBN 978-0-321-63773-4, （原始内容存档于2014-03-15） （英语）
参考来源
- Calendar Time. The GNU C Library Reference Manual. 2001-07-06 [2007-04-03]. （原始内容存档于2007-03-28）.
- gmtime. The Open Group Base Specifications. 2008-12-09 [2011-07-01]. （原始内容存档于2010-12-08）.
