c/c++中时间函数和随机函数的总结

[C/C++] Linux下c语言编程的时间函数详解默认分类 2010-03-12 10:41:35
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/******************

* Linux时间函数
*

******************/

asctime（将时间和日期以字符串格式表示）; ===>传入UTC(struct tm)tmp，返回char*。

ctime（将时间和日期以字符串格式表示）; ===>传入(time_t)arg，返回char*。

gettimeofday（取得目前的时间）; ===>传入(time_t)arg，返回tv，tz结构体传入时间，时区信息。

gmtime（取得目前时间和日期）; ===>传入(time_t)arg，返回UTC(struct
tm)tmp。

localtime（取得当地目前时间和日期）; ===>传入time_t，返回当地(struct
tm)tmp。

mktime（将时间结构数据转换成经过的秒数）; ===>把(struct tm)tmp转换为UTC(time_t)arg。

settimeofday（设置目前时间）; ===>通过tv，tz结构体传入时间，时区信息。

time（取得目前的时间）; ===>非空参数（或返回值）接收(time_t)arg。

×××注1：char*是字符串时间格式。如：Sat Oct 28 02:10:06 2000。

×××注2：time_t是time()的返回值类型，(time_t)arg指从1970年到所指时间的秒数。

×××注3：struct tm为真实世界的表示时间方式，(struct tm)tmp是指向tm的时间。

×××注4：UTC,指标准时间。简单的想，就是0时区的时间标准。

以下是各个函数的详解：

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asctime（将时间和日期以字符串格式表示）

相关函数 time，ctime，gmtime，localtime

表头文件 #include<time.h>

定义函数 char *asctime(const struct tm * timeptr);

函数说明 asctime()将参数timeptr所指的tm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，然后将结果以字符串形态返回。此函数已经由时区转换成当地时间，字符串格式为:“Wed
Jun 30 21:49:08 1993\n”

返回值
若再调用相关的时间日期函数，此字符串可能会被破坏。此函数与ctime不同处在于传入的参数是不同的结构。

附加说明 返回一字符串表示目前当地的时间日期。

范例

#include <time.h>

int main()

{

time_t timep;

time (&timep);

printf(“%s”,asctime(gmtime(&timep)));

return 0;

}

执行

Sat Oct 28 02:10:06 2000

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ctime（将时间和日期以字符串格式表示）

相关函数 time，asctime，gmtime，localtime

表头文件 #include<time.h>

定义函数 char *ctime(consttime_t *timep);

函数说明 ctime()
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，然后将结果以字符串形态返回。此函数已经由时区转换成当地时间，字符串格式为“Wed
Jun 30 21 :49 :08 1993\n”。若再调用相关的时间日期函数，此字符串可能会被破坏。

返回值
返回一字符串表示目前当地的时间日期。

范例

#include<time.h>

int main(){

time_t timep;

time (&timep);

printf(“%s”,ctime(&timep));

return 0;

}

执行

Sat Oct 28 10 : 12 : 05 2000

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gettimeofday（取得目前的时间）

相关函数 time，ctime，ftime，settimeofday

表头文件 #include<sys/time.h>

& #include <unistd.h>

定义函数 int gettimeofday (struct timeval * tv , struct timezone * tz )

函数说明 gettimeofday()会把目前的时间有tv所指的结构返回，当地时区的信息则放到tz所指的结构中。

timeval 结构定义为:

struct timeval{

long tv_sec; /*秒*/

long tv_usec; /*微秒*/

};

timezone 结构定义为:

struct timezone{

int tz_minuteswest; /*和Greenwich
时间差了多少分钟*/

int tz_dsttime; /*日光节约时间的状态*/

};

上述两个结构都定义在/usr/include/sys/time.h。tz_dsttime
所代表的状态如下

DST_NONE /*不使用*/

DST_USA /*美国*/

DST_AUST /*澳洲*/

DST_WET /*西欧*/

DST_MET /*中欧*/

DST_EET /*东欧*/

DST_CAN /*加拿大*/

DST_GB /*大不列颠*/

DST_RUM /*罗马尼亚*/

DST_TUR /*土耳其*/

DST_AUSTALT /*澳洲（1986年以后）*/

返回值
成功则返回0，失败返回－1，错误代码存于errno。附加说明EFAULT指针tv和tz所指的内存空间超出存取权限。

范例

#include<sys/time.h>

#include<unistd.h>

int main(){

struct timeval tv;

struct timezone tz;

gettimeofday (&tv , &tz);

printf(“tv_sec; %d\n”, tv,.tv_sec) ;

printf(“tv_usec; %d\n”,tv.tv_usec);

printf(“tz_minuteswest; %d\n”,tz.tz_minuteswest);

printf(“tz_dsttime,%d\n”,tz.tz_dsttime);

return 0;

}

执行

tv_sec: 974857339

tv_usec:136996

tz_minuteswest:-540

tz_dsttime:0

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gmtime（取得目前时间和日期）

相关函数 time,asctime,ctime,localtime

表头文件 #include<time.h>

定义函数 structtm*gmtime(const time_t*timep);

函数说明 gmtime()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。

结构tm的定义为

struct tm {

int tm_sec;

int tm_min;

int tm_hour;

int tm_mday;

int tm_mon;

int tm_year;

int tm_wday;

int tm_yday;

int tm_isdst;

};

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01-31

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

int tm_wday 一星期的日数，从星期一算起，范围为0-6

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

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

范例
#include<time.h>

int main(){

char*wday[]={"Sun","Mon","Tue","Wed","Thu","Fri","Sat"};

time_t timep;

struct tm *p;

time(&timep);

p=gmtime(&timep);

printf(“%d%d%d”,(1900+p->tm_year),(1+p->tm_mon),p->tm_mday);

printf(“%s%d;%d;%d\n”,wday[p->tm_wday], p->tm_hour, p->tm_min, p->tm_sec);

return 0;

}

执行

2000/10/28 Sat 8:15:38

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localtime（取得当地目前时间和日期）

相关函数 time, asctime,ctime, gmtime

表头文件 #include<time.h>

定义函数 struct tm*localtime(const time_t * timep);

函数说明 localtime()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。结构tm的定义请参考gmtime()。此函数返回的时间日期已经转换成当地时区。

返回值
返回结构tm代表目前的当地时间。

范例

#include<time.h>

int main(){

char*wday[]={“Sun”,”Mon”,”Tue”,”Wed”,”Thu”,”Fri”,”Sat”};

time_t timep;

struct tm *p;

time(&timep);

p=localtime(&timep); /*取得当地时间*/

printf (“%d%d%d ”,(1900+p->tm_year),( l+p->tm_mon), p->tm_mday);

printf(“%s%d:%d:%d\n”,wday[p->tm_wday],p->tm_hour, p->tm_min, p->tm_sec);

return 0;

}

执行

2000/10/28 Sat 11:12:22

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mktime（将时间结构数据转换成经过的秒数）

相关函数 time，asctime，gmtime，localtime

表头文件 #include<time.h>

定义函数 time_tmktime(strcut tm * timeptr);

函数说明 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
返回经过的秒数。

范例

/* 用time()取得时间（秒数），利用localtime()

转换成struct tm
再利用mktine（）将struct tm转换成原来的秒数*/

#include<time.h>

int main(){

time_t timep;

strcut tm *p;

time(&timep);

printf(“time() : %d \n”,timep);

p=localtime(&timep);

timep = mktime(p);

printf(“time()->localtime()->mktime():%d\n”,timep);

return 0;

}

执行

time():974943297

time()->localtime()->mktime():974943297

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settimeofday（设置目前时间）

相关函数 time，ctime，ftime，gettimeofday

表头文件 #include<sys/time.h>

& #include<unistd.h>

定义函数 int settimeofday (const struct timeval *tv,const struct timezone *tz);

函数说明 settimeofday()会把目前时间设成由tv所指的结构信息，当地时区信息则设成tz所指的结构。详细的说明请参考gettimeofday()。注意，只有root权限才能使用此函数修改时间。

返回值
成功则返回0，失败返回－1，错误代码存于errno。

错误代码
EPERM 并非由root权限调用settimeofday（），权限不够。

EINVAL 时区或某个数据是不正确的，无法正确设置时间。

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time（取得目前的时间）

相关函数 ctime，ftime，gettimeofday

表头文件 #include<time.h>

定义函数 time_t time(time_t*t);

函数说明 此函数会返回从公元1970年1月1日的UTC时间从0时0分0秒算起到现在所经过的秒数。如果t
并非空指针的话，此函数也会将返回值存到t指针所指的内存。

返回值
成功则返回秒数，失败则返回((time_t)-1)值，错误原因存于errno中。

范例

#include<time.h>

int mian(){

int seconds= time((time_t*)NULL);

printf(“%d\n”,seconds);

return 0;

}

执行

9.73E+08

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$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$随机函数*******************************

一、C++中不能使用random()函数

random函数不是ANSIC标准，不能在gcc,vc等编译器下编译通过。可改用C++下的rand函数来实现。

1、C++标准函数库提供一随机数生成器rand，返回0－RAND_MAX之间均匀分布的伪随机整数。 RAND_MAX必须至少为32767。rand()函数不接受参数，默认以1为种子（即起始值）。 随机数生成器总是以相同的种子开始，所以形成的伪随机数列也相同，失去了随机意义。（但这样便于程序调试）

2、C++中另一函数srand（），可以指定不同的数（无符号整数变元）为种子。但是如果种子相同，伪随机数列也相同。一个办法是让用户输入种子，但是仍然不理想。

3、比较理想的是用变化的数，比如时间来作为随机数生成器的种子。 time的值每时每刻都不同。所以种子不同，所以，产生的随机数也不同。

// C++随机函数（VC program）

#include<stdio.h>

#include<iostream>

#include<time.h>

using namespacestd;

#define MAX 100

int main(int argc,char* argv[])

{

srand( (unsigned)time( NULL ));//srand()函数产生一个以当前时间开始的随机种子.应该放在for等循环语句前面不然要很长时间等待

for (inti=0;i<10;i++)

cout<<rand()%MAX<<endl;//MAX为最大值，其随机域为0~MAX-1

　　 return 0;

}

二、rand()的用法

rand()不需要参数，它会返回一个从0到最大随机数的任意整数，最大随机数的大小通常是固定的一个大整数。 这样，如果你要产生0~10的10个整数，可以表达为：

int N = rand() %11;

这样，N的值就是一个0~10的随机数，如果要产生1~10，则是这样：

int N = 1 + rand()% 11;

总结来说，可以表示为：

a + rand() % n

其中的a是起始值，n是整数的范围。

　　a + rand() % (b-a+1) 就表示　ａ～ｂ之间的一个随机数

若要0~1的小数，则可以先取得0~10的整数，然后均除以10即可得到随机到十分位的10个随机小数，若要得到随机到百分位的随机小数，则需要先得到0~100的10个整数，然后均除以100，其它情况依

此类推。

通常rand()产生的随机数在每次运行的时候都是与上一次相同的，这是有意这样设计的，是为了便于程序的调试。若要产生每次不同的随机数，可以使用srand( seed )函数进行随机化，随着seed的不同，就能够产生不同的随机数。

如大家所说，还可以包含time.h头文件，然后使用srand(time(0))来使用当前时间使随机数发生器随机化，这样就可以保证每两次运行时可以得到不同的随机数序列(只要两次运行的间隔超过1秒)。

函数名: random

?功 能: 随机数发生器

用 法: int random(int num);

程序例:

#include<stdlib.h>

#include<stdio.h>

#include<time.h>

/* prints a randomnumber in the range 0 to 99 */

int main(void)

{

randomize();

printf("Randomnumber in the 0-99 range: %d\n", random (100));

return 0;

}

函数名: randomize

功 能: 初始化随机数发生器

用 法: void randomize(void);

程序例:

#include<stdlib.h>

#include<stdio.h>

#include<time.h>

int main(void)

{

int i;

randomize();

printf("Tenrandom numbers from 0 to 99\n\n");

for(i=0; i<10;i++)

printf("%d\n",rand() % 100);

return 0;

}

rand（产生随机数）

相关函数

srand

表头文件

#include<stdlib.h>

定义函数

int rand(void)

函数说明

rand()会返回一随机数值，范围在0至RAND_MAX 间。在调用此函数产生随机数前，必须先利用srand()设好随机数种子，如果未设随机数种子，rand()在调用时会自动设随机数种子为1。关于随机数种子请参考srand()。

返回值

返回0至RAND_MAX之间的随机数值，RAND_MAX定义在stdlib.h，其值为2147483647。

范例

/* 产生介于1 到10 间的随机数值，此范例未设随机数种子，完整的随机数产生请参考

srand（）*/

#include<stdlib.h>

main()

{

int i,j;

for(i=0;i<10;i++)

{

j=1+(int)(10.0*rand()/(RAND_MAX+1.0));

printf("%d",j);

}

}

执行

9 4 8 8 10 2 4 8 36

9 4 8 8 10 2 4 8 36

srand（设置随机数种子）

相关函数

rand

表头文件

#include<stdlib.h>

定义函数

void srand(unsigned int seed);

函数说明

srand()用来设置rand()产生随机数时的随机数种子。参数seed必须是个整数，通常可以利用geypid()或time(0)的返回值来当做seed。如果每次seed都设相同值，rand()所产生的随机数值每次就会一样。

返回值 返回0至RAND_MAX之间的随机数值，RAND_MAX定义在stdlib.h，其值为2147483647。范例 /* 产生介于1 到10 间的随机数值，此范例未设随机数种子，完整的随机数产生请参考 srand（）*/ #include<stdlib.h> main() { int i,j;for(i=0;i<10;i++) { j=1+(int)(10.0*rand()/(RAND_MAX+1.0)); printf("%d",j); } }

返回值

范例

/* 产生介于1 到10 间的随机数值，此范例与执行结果可与rand（）参照*/

#include<time.h>

#include<stdlib.h>

main()

{

int i,j;

srand((int)time(0));

for(i=0;i<10;i++)

{

j=1+(int)(10.0*rand()/(RAND_MAX+1.0));

printf(" %d",j);

}

}

执行

5 8 8 8 10 2 10 89 9

2 9 7 4 10 3 2 108 7

在指定的两个数之间产生随机数

#include<stdio.h>

#include<stdlib.h>

#include<time.h>

//返回a和b之间的随机数,用时间做种子

intrand_between_a_b(int a,int b)

{

int c ,re,temp;

time_t t;

if(a < b)

{

temp = a;

a = b;

b = temp;

}

c = a - b;

srand((unsigned) time(&t)); //使用时间做种子数

re = b + (rand() % c);

return re;

}

int main()

{

int re;

re = rand_between_a_b(35,98);

printf("%d\n",re);

getch();

return 0;

}

注：

srand()配置随机数种子。

srand((unsigned)time(NULL));产生伪随机数数列

rand()产生随机数

C库里的Rand函数用的是伪随机数生成算法，你不种一个新种子进去，生成的随机数序列都是一样的。

伪随机的意思就是不随机，种子相同的情况下，等次数地获得的“随机”结果都是一样的(函数嘛...)

为了让他真随机，就得找个现成的随机量作初值

一般选时间作为srand的参数，也就是seed