Linux的时间函数

一、时间相关说明

格林威治时间表示0时区的标准时间。其他时区的时间和此标准时间均有时间差。UTC（Universal Time Coordinated）是世界协调时间，是格林威治时间在互联网中的表示方法

二、标准C语言时间函数

1、time（取得本地目前的时间秒数）

#include<time.h>
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（Epoch，linux纪元）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。
time_t 定义为long int
范例 #include<time.h>
mian()
{
long int seconds= time((time_t*)NULL);
printf(“%d\n”,seconds);
}

执行 9.73E+08
2、gmtime（根据本地时间取得目前的UTC时间）
#include<time.h>
struct tm*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>
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);
}

执行 2000/10/28 Sat 8:15:38

3、localtime（取得当地目前UTC时间和日期）
#include<time.h>
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>
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);
}

执行 2000/10/28 Sat 11:12:22
4、ctime（将时间和日期以字符串格式表示）
#include<time.h>
char *ctime(const time_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>
main()
{
time_t timep;
time (&timep);
printf(“%s”,ctime(&timep));
}

执行 Sat Oct 28 10 : 12 : 05 2000

5、asctime（将时间和日期以字符串格式表示）
#include<time.h>
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>
main()
{
time_t timep;
time (&timep);
printf(“%s”,asctime(gmtime(&timep)));
}
执行 Sat Oct 28 02:10:06 2000

6、mktime（将时间结构数据转换成经过的秒数）
#include<time.h>
time_t mktime(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>
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);
}

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

三、linux系统时间函数
1、gettimeofday（取得目前的时间）
#include <sys/time.h>
#include <unistd.h>
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，也是从linux纪元时间开始的秒数，和用time函数获取的数据一致*/
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>
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);
}

执行 tv_sec: 974857339
tv_usec:136996
tz_minuteswest:-540
tz_dsttime:0

2、settimeofday（设置目前时间）
#include<sys/time.h>
#include<unistd.h>
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。
3、clock_gettime（获取指定时钟的时间值）
#include <time.h>
int clock_gettime( clockid_t clock_id,struct timespec * tp );
说明：clock_id指定要获取时间的时钟，根据Posix的指定可以是以下值：
CLOCK_REALTIME
Systemwide realtime clock.

CLOCK_MONOTONIC
Represents monotonic time. Cannot be set.

CLOCK_PROCESS_CPUTIME_ID
High resolution per-process timer.

CLOCK_THREAD_CPUTIME_ID
Thread-specific timer.

CLOCK_REALTIME_HR
High resolution version of CLOCK_REALTIME.

CLOCK_MONOTONIC_HR
High resolution version of CLOCK_MONOTONIC.

struct timespec {
time_t tv_sec; /* seconds */
long tv_nsec; /* nanoseconds 纳秒*/
};

4、adjtimex(tune kernel clock)
#include <sys/timex.h>
int adjtimex(struct timex *buf);
说明：
Linux uses David L. Mills' clock adjustment algorithm (see RFC 1305).The system call adjtimex() reads and optionally sets adjustment
parame-ters for this algorithm. It takes a pointer to a timex structure,updates kernel parameters from field values, and returns the same structure with current kernel values. This structure is declared as follows:
struct timex {
int modes; /* mode selector */
long offset; /* time offset (usec) */
long freq; /* frequency offset (scaled ppm) */
long maxerror; /* maximum error (usec) */
long esterror; /* estimated error (usec) */
int status; /* clock command/status */
long constant; /* pll time constant */
long precision; /* clock precision (usec) (read only)
*/
long tolerance; /* clock frequency tolerance (ppm) (read only)
*/
struct timeval time; /* current time (read only) */
long tick; /* usecs between clock ticks */
};
The modes field determines which parameters, if any, to set. It may contain a bitwise-or combination of zero or more of the following
bits:

#define ADJ_OFFSET 0x0001 /* time offset */
#define ADJ_FREQUENCY 0x0002 /* frequency offset */
#define ADJ_MAXERROR 0x0004 /* maximum time error */
#define ADJ_ESTERROR 0x0008 /* estimated time error */
#define ADJ_STATUS 0x0010 /* clock status */
#define ADJ_TIMECONST 0x0020 /* pll time constant */
#define ADJ_TICK 0x4000 /* tick value */
#define ADJ_OFFSET_SINGLESHOT 0x8001 /* old-fashioned adjtime() */
Ordinary users are restricted to a zero value for mode. Only
the supe-ruser may set any parameters.
RETURN VALUE
On success, adjtimex() returns the clock state:
#define TIME_OK 0 /* clock synchronized */
#define TIME_INS 1 /* insert leap second */
#define TIME_DEL 2 /* delete leap second */
#define TIME_OOP 3 /* leap second in progress */
#define TIME_WAIT 4 /* leap second has occurred */
#define TIME_BAD 5 /* clock not synchronized */
On failure, adjtimex() returns -1 and sets errno.
ERRORS
EFAULT
buf does not point to writable memory.
EINVAL
An attempt is made to set buf.offset to a value outside the range -131071 to +131071, or to set buf.status to a value other than those
listed above, or to set buf.tick to a value outside the range 900000/HZ to 1100000/HZ, where HZ is the system timer interrupt frequency.
EPERM
buf.mode is non-zero and the caller does not have sufficient privilege.Under Linux the CAP_SYS_TIME capability is required.
CONFORMING TO
adjtimex() is Linux specific and should not be used in programs intended to be portable. See adjtime(3) for a more portable, but less
flexible, method of adjusting the system clock.