linux c/c++ 时间日期操作

linux编程

总结一下 linux c/c++ 时间相关 API

c-style API

linux 下时间表示类型

  • time_t：表示从 epoch time (1970-01-01 00:00:00 +0000) 到现在的秒数，实际类型为 long int

  • struct timeval：同是 epoch time 距今时间差，最高精度为微秒

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    /* A time value that is accurate to the nearest
       microsecond but also has a range of years.  */
    struct timeval
    {
      __time_t tv_sec;		/* Seconds.  */
      __suseconds_t tv_usec;	/* Microseconds.  */
    };

  • struct timespec：同上，最高精度为纳秒

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    struct timespec
    {
      __time_t tv_sec;		/* Seconds.  */
      __syscall_slong_t tv_nsec;	/* Nanoseconds.  */
    };

  • struct tm：分解时间，以人类可读的年月日时分秒格式存储

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    struct tm
    {
      int tm_sec;			/* 秒 – 取值区间为[0,59] */
      int tm_min;			/* 分 - 取值区间为[0,59] */
      int tm_hour;			/* 时 - 取值区间为[0,23] */
      int tm_mday;			/* 一个月中的日期 - 取值区间为[1,31] */
      int tm_mon;			/* 月份(从 0 开始，0 代表 1 月) - 取值区间为[0,11] */
      int tm_year;			/* 以 1900 年为起始的年份  */
      int tm_wday;			/* Day of week.	[0-6] */
      int tm_yday;			/* Days in year.[0-365]	*/
      int tm_isdst;			/* DST.		[-1/0/1]*/

      long int tm_gmtoff;		/* Seconds east of UTC.  */
      const char *tm_zone;		/* Timezone abbreviation.  */
    };

时间 API

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time_t time(time_t *t); 
/* 返回 epoch time 到现在经过的秒数 */

以下是 time_t 与分解时间格式 struct tm 之间转换函数：

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struct tm *gmtime (const time_t *__timer) 
/* 将 time_t 格式按照 UTC 时间(即世界协调时)转换成 struct tm 格式 */
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struct tm *localtime (const time_t *__timer);
/* 将 time_t 格式按照本地时区转换成 struct tm 格式 */
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time_t mktime (struct tm *__tp);
/* 将 struct tm 格式转换成 time_t 格式 */

其他获取时间的函数：

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int gettimeofday (struct timeval *__restrict __tv, void *__restrict __tz);

获取 epoch time 距今的秒数和微秒数。原本第二个参数是可以传一个 struct timezone* 类型的时区参数的，该参数现已废弃，应该传 NULL，该函数本身已是半废弃状态，推荐使用下面的 clock_gettime() 函数

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int clock_gettime (clockid_t __clock_id, struct timespec *__tp);

获取 __clock_id 所指向的那个系统时钟的时间，精度可达纳秒。根据 linux 手册，第一个参数可指定 8 种时钟类型，这里简单记录几种：

  • CLOCK_REALTIME：实时时钟(墙上时钟)，表示自 epoch time 以来的秒数和纳秒数，该时钟既会受系统时间不连续跳跃的影响(比如系统管理员更改了时钟)，也会受到增量改变的影响，比如 adjtime() 和 NTP。
  • CLOCK_MONOTONIC：单调时钟，在 Linux 中表示自系统启动以来的时间，不受系统时间不连续跳跃的影响，但会受 ajdtime() 或 NTP 影响。
  • CLOCK_REALTIME_COARSE：功能同 CLOCK_REALTIME，但在牺牲精度的条件下提供了更快的速度。
  • CLOCK_MONOTONIC_COARSE：功能同 CLOCK_MONOTONIC，牺牲精度提高速度。

以下是时间转字符串函数：

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char *ctime (const time_t *__timer);
char *asctime (const struct tm *__tp);

这两个函数都将时间转换成 “Day Mon dd hh:mm:ss yyyy\n” 格式，只不过参数类型不同。调用 ctime(t) 相当于调用 asctime (localtime(t))，即 ctime() 会自动转换本地时区。

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

将 struct tm 转成格式化时间字符串，详见 reference

c++ chrono

chrono 获取当前时间 (time_t 格式)：

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auto const now = std::chrono::system_clock::now();
std::time_t time = std::chrono::system_clock::to_time_t(now);

使用 std::put_time 格式化时间字符串：

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// time_t new_time
std::stringstream ss;
ss << std::put_time(std::localtime(&now_time), "%R");
std::string time = ss.str();

std::put_time 包含在 <iomanip> 头文件中，具体 format 字符串格式见 reference