Linux下的时间--struct tm, mktime, localtime, strftime

客官°小女子只卖身不卖艺 2022-08-07 03:44 393阅读 0赞

Linux下时间的概念及处理

（UTC）：称为世界标准时间，也就是大家所熟知的格林威治标准时间（Greenwich Mean Time，GMT）。比如，中国内地的时间与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。这个标准时间点对不同的编译器来说会有所不同，但对一个编译系统来说，这个标准时间点是不变的，该编译系统中的时间对应的日历时间都通过该标准时间点来衡量，所以可以说日历时间是“相对时间”，但是无论你在哪一个时区，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。

在unix/linux系统中，时间的表示方法是以**1970年1月1日00:00:00**所经过的**秒数**，使用基本系统数据类型time\_t表示，在/usr/include下查找time\_t类型的定义.

32位的time\_t最迟能表示到2038年1月19日 11:14:07(Asia/Shanghai时间) 或2038年1月19日 03:14:07(GMT时间)，再过1秒，time\_t数据将变为负数，变为1901年12月14日 04:51:44(本地时间)，或1901年12月13日 20:45:52(GMT时间).

**struct tm**

#include<time.h>
 struct tm {
 int tm_sec; /*代表目前秒数，正常范围为0-59，但允许至61秒 */
 int tm_min; /*代表目前分数，范围0-59*/
 int tm_hour; /*从午夜算起的时数，范围为0-23*/
 int tm_mday; /*目前月份的日数，范围1-31*/
 int tm_mon; /*代表目前月份，从一月算起，范围从0-11*/
 int tm_year; /*从1900 年算起至今的年数,其值等于实际年份减去1900*/
 int tm_wday; /*一星期的日数，从星期一算起，范围为0-6 ,其中0代表星期天，1代表星期一，以此类推*/
 int tm_yday; /*从今年1月1日算起至今的天数，范围为0-365*/
 int tm_isdst; /*日光节约时间的旗标,实行夏令时的时候，tm_isdst为正,不实行夏令时的时候，
 tm_isdst为0，不了解情况时，tm_isdst()为负。*/
 };

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**time()**

编程语言C语言中的函数。

**头文件：**time.h

**函数原型：**time\_t time(time\_t \* timer)

**功能:** 获取当前的系统时间， 返回的结果是一个time\_t类型，其实就是一个大整数，其值表示从CUT（Coordinated Universal Time）时间1970年1月1日00:00:00（称为UNIX系统的Epoch时间）到当前时刻的秒数。然后调用 [localtime][]将time\_t所表示的CUT时间转换为本地时间（我们是+8区，比CUT多8个小时）并转成struct tm类型，该类型的各数据成员分别表示年月日时分秒。

补充说明：time函数的原型也可以理解为 long time(long \*tloc)，即返回一个long型整数。因为在time.h这个头文件中time\_t实际上就是：

#ifndef _TIME_T_DEFINED
    typedef long time_t; /* time value */
    #define _TIME_T_DEFINED /* avoid multiple defines of time_t */
    #endif

即long。

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#include <stdio.h>
 #include <stddef.h>
 #include <time.h>
 int main(void)
 {
 time_t timer;//time_t就是long int 类型
 struct tm *tblock;
 timer = time(NULL);//这一句也可以改成time(&timer);
 tblock = localtime(&timer);
 printf("Local time is: %s\n",asctime(tblock));
 return 0;
 }

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**localtime()**

**功 能:** 把从1970-1-1零点零分到当前时间系统所偏移的秒数时间转换为日历时间 。

**说明：**此函数获得的tm [结构体][Link 1]的时间，是已经进行过时区 转化为本地时间。

**用 法:** struct tm \*localtime(const time\_t \*clock);

**返回值**：返回指向tm [结构体][Link 1]的 [指针][Link 2].tm结构体是time.h中定义的用于分别存储时间的各个量(年月日等)的结构体.

需要注意的是年份加上1900，月份加上1。

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#include<time.h>
 #include<stdio.h>
 int main()
 {
 struct tm *t;
 time_t tt;
 time(&tt);
 t=localtime(&tt);
 printf("%4d年%02d月%02d日 %02d:%02d:%02d\n",t->tm_year+1900,t->tm_mon+1,t->tm_mday,t->tm_hour,t->tm_min,t->tm_sec);
 return 0;
 }

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**gmtime()**

**头文件:**time.h

**原型:**struct tm \*gmtime(long \*clock);

**功能：** 把日期和时间转换为**格林威治(GMT)时间**的函数。将参数timep 所指的time\_t 结构中的信息转换成真实世界所使用的时间日期表示方法，然后将结果由结构tm返回。

此函数返回的时间日期 **未经时区转换**，而是UTC时间。

**返回值** 返回结构tm代表目前UTC 时间

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#include "stdio.h"
    #include "time.h"
    #include "stdlib.h"
    int main(void)
    {
    time_t t;
    struct tm *gmt, *area;
    tzset(); /* tzset()*/
    t = time(NULL);
    area = localtime(&t);
    printf("Local time is: %s", asctime(area));
    gmt = gmtime(&t);
    printf("GMT is: %s", asctime(gmt));
    return 0;
    }

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**matime()**

**头文件:**time.h

**原型:**time\_t mktime(struct tm \*now);

**功能：** 将tm对象转化成秒数。

mktime()用来将参数timeptr所指的tm结构数据转换成从公元1970年1月1日0时0分0 秒算起至今的UTC时间所经过的秒数。

**返回值**： 返回time\_t类型指经过的秒数。

<ol class="dp-cpp" start="1"><ol class="dp-cpp" start="1"><li class="alt">#include <stdio.h>  </li><li>#include <time.h>  </li><li class="alt">/** </li><li> *      str为日期字符串 </li><li class="alt"> *      formatStr 为时间对应的格式, </li><li> *      如2012-07-04 15:33:52对应的格式为%d-%d-%d %d:%d:%d </li><li class="alt"> */  </li><li>time_t string2time(const char * str,const char * formatStr)  </li><li class="alt">{  </li><li>  struct tm tm1;  </li><li class="alt">  int year,mon,mday,hour,min,sec;  </li><li>  if( -1 == sscanf(str,formatStr,&year,&mon,&mday,&hour,&min,&sec)) return -1;  </li><li class="alt">  tm1.tm_year=year-1900;  </li><li>  tm1.tm_mon=mon-1;  </li><li class="alt">  tm1.tm_mday=mday;  </li><li>  tm1.tm_hour=hour;  </li><li class="alt">  tm1.tm_min=min;  </li><li>  tm1.tm_sec=sec;  </li><li class="alt">  return mktime(&tm1);  </li><li>}  </li><li class="alt">int main(void) {  </li><li>  time_t t1=string2time("2012-07-04 15:33:52","%d-%d-%d %d:%d:%d");  </li><li class="alt">  if(t1 == -1)  </li><li>    {  </li><li class="alt">      fputs("convert error!\n",stderr);  </li><li>      exit(1);  </li><li class="alt">    }  </li><li>  char buf[20]={0};  </li><li class="alt">  strftime(buf,sizeof(buf),"%F %T",localtime(&t1));  </li><li>  printf("%s\n",buf);  </li><li class="alt">  return 0;  </li><li>}  
 </li></ol><li>
 </li></ol>

时间格式输出  
  
通过asctime()函数和ctime()函数将时间以固定的格式显示出来，两者的返回值都是char\*型的字符串。

**matime() ctime()**

**头文件:**time.h

**原型:** char\* asctime (const struct tm \* timeptr)；char \* ctime(const time\_t \*timer);

**功能：** 把timeptr指向的tm结构体中储存的时间转换为字符串字符串格式返回，格式为：Www Mmm dd hh:mm:ss yyyy。其中Www为星期；Mmm为月份；dd为日；hh为时；mm为分；ss为秒；yyyy为年份。  
返回的时间格式为：  
星期几 月份 日期 时:分:秒 年\\n\\0 例如：Wed Jan 02 02:03:55 1980\\n\\0  
其中\\n是一个换行符，\\0是一个空字符，表示字符串结束。下面是两个函数的原型  
其中asctime()函数是通过tm结构来生成具有固定格式的保存时间信息的字符串，而ctime()是通过日历时间来生成时间字符串。这样的话，asctime（）函数只是把tm结构对象中的各个域填到时间字符串的相应位置就行了，而ctime（）函数需要先参照本地的时间设置，把日历时间转化为本地时间，然后再生成格式化后的字符串。在下面，如果lt是一个非空的time\_t变量的话，那么：  
  
printf(ctime(&It));  
  
等价于：  
  
struct tm \*ptr;  
ptr=localtime(&It);  
printf(asctime(ptr));

#include <time.h>
 #include <stdio.h>
 int main(void)
 {
 struct tm *ptr;
 time_t lt;
 lt =time(NULL);
 ptr=gmtime(&It);
 printf(asctime(ptr));
 printf(ctime(&It));
 return 0;
 }
 
 运行结果：
 
 Sat Jul 30 08:43:03 2005
 Sat Jul 30 16:43:03 2005

**strftime()**

我们可以使用strftime（）函数将时间格式化为我们想要的格式。它的原型如下：  
  
size\_t strftime( char \*strDest, size\_t maxsize, const char \*format, const struct tm \*timeptr);  
  
我们可以根据format指向字符串中格式命令把timeptr中保存的时间信息放在strDest指向的字符串中，最多向strDest中存放maxsize个字符。该函数返回向strDest指向的字符串中放置的字符数。  
  
函数strftime()的操作有些类似于sprintf()：识别以百分号(%)开始的格式命令集合，格式化输出结果放在一个字符串中。格式化命令说明串strDest中各种日期和时间信息的确切表示方法。格式串中的其他字符原样放进串中。格式命令列在下面，它们是区分大小写的。  
  
%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）  
%W 每年的第几周，把星期一做为第一天（值从0到53）  
%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

struct tm tm1;

tm1 = localtime(&now);  
strftime(buf, sizeof(buf), "%A %b %d %T %Z %Y", tm1);

**difftime()**

有时候在实际应用中要计算一个事件持续的时间长度，比如计算打字速度。在第1节计时部分中，我已经用clock函数举了一个例子。Clock()函数可以精确到毫秒级。同时，我们也可以使用difftime()函数，但它只能精确到秒。该函数的定义如下：  
  
double difftime(time\_t time1, time\_t time0);  
  
虽然该函数返回的以秒计算的时间间隔是double类型的，但这并不说明该时间具有同double一样的精确度，这是由它的参数决定的（time\_t是以秒为单位计算的）。比如下面一段程序：

#include "time.h"
 #include "stdio.h"
 #include "stdlib.h"
 int main(void)
 {
 time_t start,end;
 start = time(NULL);
 system("pause");
 end = time(NULL);
 printf("The pause used %f seconds.\n",difftime(end,start));//<-
 system("pause");
 return 0;
 }
 
 运行结果为：
 请按任意键继续. . .
 The pause used 2.000000 seconds.
 请按任意键继续. . .
 
 可以想像，暂停的时间并不那么巧是整整2秒钟。其实，你将上面程序的带有“//<-”注释的一行用下面的一行代码替换：
 
 printf("The pause used %f seconds.\n",end-start); ?
 
 其运行结果是一样的。

可重入函数：localtime\_r

时区函数：setenv("TZ", "GMT+8", 1)

刷时区：tzset()

整形转字符串：sprintf(hour, "%d", tm1->tm\_hour);

[copycode.gif]: /images/20220805/139def142b8443b4970c25faf77db03d.png
[localtime]: http://baike.baidu.com/view/1080853.htm
[Link 1]: http://baike.baidu.com/view/204974.htm
[Link 2]: http://baike.baidu.com/view/159417.htm