00. 目录
文章目录
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- [00. 目录](#00. 目录)
- [01. Unix时间戳](#01. Unix时间戳)
- [02. UTC/GMT](#02. UTC/GMT)
- [03. 时间戳转换](#03. 时间戳转换)
- [04. C 标准库 <time.h>](#04. C 标准库 <time.h>)
- [05. 时间相关函数示例](#05. 时间相关函数示例)
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- [5.1 time函数](#5.1 time函数)
- [5.2 gmtime函数](#5.2 gmtime函数)
- [5.3 localtime函数](#5.3 localtime函数)
- [5.4 mktime函数](#5.4 mktime函数)
- [5.5 ctime函数](#5.5 ctime函数)
- [5.6 asctime函数](#5.6 asctime函数)
- [5.7 strftime函数](#5.7 strftime函数)
- [06. 预留](#06. 预留)
- [07. 附录](#07. 附录)
01. Unix时间戳
•Unix 时间戳（Unix Timestamp）定义为从UTC/GMT的1970年1月1日0时0分0秒开始所经过的秒数，不考虑闰秒
•时间戳存储在一个秒计数器中，秒计数器为32位/64位的整型变量
•世界上所有时区的秒计数器相同，不同时区通过添加偏移来得到当地时间
02. UTC/GMT
•GMT（Greenwich Mean Time）格林尼治标准时间是一种以地球自转为基础的时间计量系统。它将地球自转一周的时间间隔等分为24小时，以此确定计时标准
•UTC（Universal Time Coordinated）协调世界时是一种以原子钟为基础的时间计量系统。它规定铯133原子基态的两个超精细能级间在零磁场下跃迁辐射9,192,631,770周所持续的时间为1秒。当原子钟计时一天的时间与地球自转一周的时间相差超过0.9秒时，UTC会执行闰秒来保证其计时与地球自转的协调一致
03. 时间戳转换
C语言的time.h模块提供了时间获取和时间戳转换的相关函数，可以方便地进行秒计数器、日期时间和字符串之间的转换
04. C 标准库 <time.h>
C 标准库 <time.h>
time.h 头文件定义了四个变量类型、两个宏和各种操作日期和时间的函数。
下面是头文件 time.h 中定义的变量类型：
| 序号 | 变量 & 描述 |
|---|---|
| 1 | size_t 是无符号整数类型，它是 sizeof 关键字的结果。 |
| 2 | clock_t 这是一个适合存储处理器时间的类型。 |
| 3 | time_t is 这是一个适合存储日历时间类型。 |
| 4 | struct tm 这是一个用来保存时间和日期的结构。 |
tm 结构的定义如下：
c
struct tm {
int tm_sec; /* 秒，范围从 0 到 59 */
int tm_min; /* 分，范围从 0 到 59 */
int tm_hour; /* 小时，范围从 0 到 23 */
int tm_mday; /* 一月中的第几天，范围从 1 到 31 */
int tm_mon; /* 月，范围从 0 到 11 */
int tm_year; /* 自 1900 年起的年数 */
int tm_wday; /* 一周中的第几天，范围从 0 到 6 */
int tm_yday; /* 一年中的第几天，范围从 0 到 365 */
int tm_isdst; /* 夏令时 */
};库宏
下面是头文件 time.h 中定义的宏：
| 序号 | 宏 & 描述 |
|---|---|
| 1 | NULL 这个宏是一个空指针常量的值。 |
| 2 | CLOCKS_PER_SEC 这个宏表示每秒的处理器时钟个数。 |
库函数
下面是头文件 time.h 中定义的函数：
| 序号 | 函数 & 描述 |
|---|---|
| 1 | char *asctime(const struct tm *timeptr) 返回一个指向字符串的指针，它代表了结构 timeptr 的日期和时间。 |
| 2 | clock_t clock(void) 返回程序执行起（一般为程序的开头），处理器时钟所使用的时间。 |
| 3 | char *ctime(const time_t *timer) 返回一个表示当地时间的字符串，当地时间是基于参数 timer。 |
| 4 | double difftime(time_t time1, time_t time2) 返回 time1 和 time2 之间相差的秒数 (time1-time2)。 |
| 5 | struct tm *gmtime(const time_t *timer) timer 的值被分解为 tm 结构，并用协调世界时（UTC）也被称为格林尼治标准时间（GMT）表示。 |
| 6 | struct tm *localtime(const time_t *timer) timer 的值被分解为 tm 结构，并用本地时区表示。 |
| 7 | time_t mktime(struct tm *timeptr) 把 timeptr 所指向的结构转换为一个依据本地时区的 time_t 值。 |
| 8 | size_t strftime(char *str, size_t maxsize, const char *format, const struct tm *timeptr) 根据 format 中定义的格式化规则，格式化结构 timeptr 表示的时间，并把它存储在 str 中。 |
| 9 | time_t time(time_t *timer) 计算当前日历时间，并把它编码成 time_t 格式。 |
05. 时间相关函数示例
5.1 time函数
c
time_t time(time_t *t)
功能:
C 库函数 time_t time(time_t *seconds) 返回自纪元 Epoch（1970-01-01 00:00:00 UTC）起经过的时间，以秒为单位。如果 seconds 不为空，则返回值也存储在变量 seconds 中。
参数:
seconds -- 这是指向类型为 time_t 的对象的指针，用来存储 seconds 的值。
返回值:
以 time_t 对象返回当前日历时间。
示例:
c
#include <stdio.h>
#include <time.h>
int main(void)
{
time_t t;
t = time(NULL);
printf("t = %ld\n", t);
return 0;
}5.2 gmtime函数
c
struct tm *gmtime(const time_t *timer)
功能:
使用 timer 的值来填充 tm 结构，并用协调世界时（UTC）也被称为格林尼治标准时间（GMT）表示。
参数:
timeptr -- 这是指向表示日历时间的 time_t 值的指针。
返回值:
该函数返回指向 tm 结构的指针，该结构带有被填充的时间信息。下面是 timeptr 结构的细节：
struct tm {
int tm_sec; /* 秒，范围从 0 到 59 */
int tm_min; /* 分，范围从 0 到 59 */
int tm_hour; /* 小时，范围从 0 到 23 */
int tm_mday; /* 一月中的第几天，范围从 1 到 31 */
int tm_mon; /* 月份，范围从 0 到 11 */
int tm_year; /* 自 1900 起的年数 */
int tm_wday; /* 一周中的第几天，范围从 0 到 6 */
int tm_yday; /* 一年中的第几天，范围从 0 到 365 */
int tm_isdst; /* 夏令时 */
}; 程序示例
c
#include <stdio.h>
#include <time.h>
int main(void)
{
struct tm *tm1 = NULL;
time_t t;
t = time(NULL);
printf("t = %ld\n", t);
tm1 = gmtime(&t);
printf("year: %d\n", tm1->tm_year + 1900);
printf("mon: %d\n", tm1->tm_mon + 1);
printf("mday: %d\n", tm1->tm_mday);
printf("%d:%d:%d\n", tm1->tm_hour, tm1->tm_min, tm1->tm_sec);
return 0;
}运行结果
shell
root@local:~/code# ./a.out
t = 1706176342
year: 2024
mon: 1
mday: 25
9:52:22
root@local:~/code# 5.3 localtime函数
c
struct tm *localtime(const time_t *timer)
功能:
用 timer 的值来填充 tm 结构。timer 的值被分解为 tm 结构，并用本地时区表示。
参数:
timer -- 这是指向表示日历时间的 time_t 值的指针。
返回值:
该函数返回指向 tm 结构的指针，该结构带有被填充的时间信息。下面是 tm 结构的细节：
struct tm {
int tm_sec; /* 秒，范围从 0 到 59 */
int tm_min; /* 分，范围从 0 到 59 */
int tm_hour; /* 小时，范围从 0 到 23 */
int tm_mday; /* 一月中的第几天，范围从 1 到 31 */
int tm_mon; /* 月份，范围从 0 到 11 */
int tm_year; /* 自 1900 起的年数 */
int tm_wday; /* 一周中的第几天，范围从 0 到 6 */
int tm_yday; /* 一年中的第几天，范围从 0 到 365 */
int tm_isdst; /* 夏令时 */
};程序示例
c
#include <stdio.h>
#include <time.h>
int main(void)
{
struct tm *tm1 = NULL;
time_t t;
t = time(NULL);
printf("t = %ld\n", t);
tm1 = localtime(&t);
printf("year: %d\n", tm1->tm_year + 1900);
printf("mon: %d\n", tm1->tm_mon + 1);
printf("mday: %d\n", tm1->tm_mday);
printf("%d:%d:%d\n", tm1->tm_hour, tm1->tm_min, tm1->tm_sec);
return 0;
}运行结果
shell
root@local:~/code# ./a.out
t = 1706176551
year: 2024
mon: 1
mday: 25
17:55:51
root@local:~/code# 5.4 mktime函数
c
time_t mktime(struct tm *timeptr)
功能:
把 timeptr 所指向的结构转换为一个依据本地时区的 time_t 值。
参数:
timeptr -- 这是指向表示日历时间的 time_t 值的指针，该日历时间被分解为以下各部分。下面是 timeptr 结构的细节：
返回值:
该函数返回一个 time_t 值，该值对应于以参数传递的日历时间。如果发生错误，则返回 -1 值。
struct tm {
int tm_sec; /* 秒，范围从 0 到 59 */
int tm_min; /* 分，范围从 0 到 59 */
int tm_hour; /* 小时，范围从 0 到 23 */
int tm_mday; /* 一月中的第几天，范围从 1 到 31 */
int tm_mon; /* 月份，范围从 0 到 11 */
int tm_year; /* 自 1900 起的年数 */
int tm_wday; /* 一周中的第几天，范围从 0 到 6 */
int tm_yday; /* 一年中的第几天，范围从 0 到 365 */
int tm_isdst; /* 夏令时 */
};
程序示例
c
#include <stdio.h>
#include <time.h>
int main(void)
{
struct tm *tm1 = NULL;
time_t t;
t = time(NULL);
printf("t = %ld\n", t);
tm1 = localtime(&t);
printf("year: %d\n", tm1->tm_year + 1900);
printf("mon: %d\n", tm1->tm_mon + 1);
printf("mday: %d\n", tm1->tm_mday);
printf("%d:%d:%d\n", tm1->tm_hour, tm1->tm_min, tm1->tm_sec);
t = mktime(tm1);
printf("t = %ld\n", t);
return 0;
}运行结果
shell
root@local:~/code#
root@local:~/code# ./a.out
t = 1706176784
year: 2024
mon: 1
mday: 25
17:59:44
t = 1706176784
root@local:~/code# 5.5 ctime函数
c
char *ctime(const time_t *timer)
功能:
返回一个表示当地时间的字符串，当地时间是基于参数 timer。
返回的字符串格式如下：Www Mmm dd hh:mm:ss yyyy其中，Www 表示星期几，Mmm 是以字母表示的月份，dd 表示一月中的第几天，hh:mm:ss 表示时间，yyyy 表示年份。
参数:
timer -- 这是指向 time_t 对象的指针，该对象包含了一个日历时间。
返回值：
该函数返回一个 C 字符串，该字符串包含了可读格式的日期和时间信息。
程序示例
c
#include <stdio.h>
#include <time.h>
int main(void)
{
struct tm *tm1 = NULL;
time_t t;
t = time(NULL);
printf("t = %ld\n", t);
printf("%s\n", ctime(&t));
return 0;
}运行结果
shell
root@local:~/code# ./a.out
t = 1706176968
Thu Jan 25 18:02:48 2024
root@local:~/code# 5.6 asctime函数
c
char *asctime(const struct tm *timeptr)
功能:
返回一个指向字符串的指针，它代表了结构 struct timeptr 的日期和时间。
参数:
timeptr 是指向 tm 结构的指针，包含了分解为如下各部分的日历时间：
返回值:
该函数返回一个 C 字符串，包含了可读格式的日期和时间信息 Www Mmm dd hh:mm:ss yyyy，其中，Www 表示星期几，Mmm 是以字母表示的月份，dd 表示一月中的第几天，hh:mm:ss 表示时间，yyyy 表示年份。
struct tm {
int tm_sec; /* 秒，范围从 0 到 59 */
int tm_min; /* 分，范围从 0 到 59 */
int tm_hour; /* 小时，范围从 0 到 23 */
int tm_mday; /* 一月中的第几天，范围从 1 到 31 */
int tm_mon; /* 月份，范围从 0 到 11 */
int tm_year; /* 自 1900 起的年数 */
int tm_wday; /* 一周中的第几天，范围从 0 到 6 */
int tm_yday; /* 一年中的第几天，范围从 0 到 365 */
int tm_isdst; /* 夏令时 */
};
程序示例:
c
#include <stdio.h>
#include <time.h>
int main(void)
{
struct tm *tm1 = NULL;
time_t t;
t = time(NULL);
printf("t = %ld\n", t);
tm1 = localtime(&t);
printf("year: %d\n", tm1->tm_year + 1900);
printf("mon: %d\n", tm1->tm_mon + 1);
printf("mday: %d\n", tm1->tm_mday);
printf("%d:%d:%d\n", tm1->tm_hour, tm1->tm_min, tm1->tm_sec);
printf("%s\n", asctime(tm1));
return 0;
}运行结果:
shell
root@local:~/code# ./a.out
t = 1706177253
year: 2024
mon: 1
mday: 25
18:7:33
Thu Jan 25 18:07:33 2024
root@local:~/code# 5.7 strftime函数
c
size_t strftime(char *str, size_t maxsize, const char *format, const struct tm *timeptr)
功能:
根据 format 中定义的格式化规则，格式化结构 timeptr 表示的时间，并把它存储在 str 中。
参数:
str -- 这是指向目标数组的指针，用来复制产生的 C 字符串。
maxsize -- 这是被复制到 str 的最大字符数。
format -- 这是 C 字符串，包含了普通字符和特殊格式说明符的任何组合。这些格式说明符由函数替换为表示 tm 中所指定时间的相对应值。格式说明符是：
timeptr -- 这是指向 tm 结构的指针，该结构包含了一个呗分解为以下各部分的日历时间：
返回值:
如果产生的 C 字符串小于 size 个字符（包括空结束字符），则会返回复制到 str 中的字符总数（不包括空结束字符），否则返回零。
struct tm {
int tm_sec; /* 秒，范围从 0 到 59 */
int tm_min; /* 分，范围从 0 到 59 */
int tm_hour; /* 小时，范围从 0 到 23 */
int tm_mday; /* 一月中的第几天，范围从 1 到 31 */
int tm_mon; /* 月份，范围从 0 到 11 */
int tm_year; /* 自 1900 起的年数 */
int tm_wday; /* 一周中的第几天，范围从 0 到 6 */
int tm_yday; /* 一年中的第几天，范围从 0 到 365 */
int tm_isdst; /* 夏令时 */
};| 说明符 | 替换为 | 示例 |
|---|---|---|
| %a | 缩写的星期几名称 | Sun |
| %A | 完整的星期几名称 | Sunday |
| %b | 缩写的月份名称 | Mar |
| %B | 完整的月份名称 | March |
| %c | 日期和时间表示法 | Sun Aug 19 02:56:02 2012 |
| %d | 一月中的第几天（01-31） | 19 |
| %H | 24 小时格式的小时（00-23） | 14 |
| %I | 12 小时格式的小时（01-12） | 05 |
| %j | 一年中的第几天（001-366） | 231 |
| %m | 十进制数表示的月份（01-12） | 08 |
| %M | 分（00-59） | 55 |
| %p | AM 或 PM 名称 | PM |
| %S | 秒（00-61） | 02 |
| %U | 一年中的第几周，以第一个星期日作为第一周的第一天（00-53） | 33 |
| %w | 十进制数表示的星期几，星期日表示为 0（0-6） | 4 |
| %W | 一年中的第几周，以第一个星期一作为第一周的第一天（00-53） | 34 |
| %x | 日期表示法 | 08/19/12 |
| %X | 时间表示法 | 02:50:06 |
| %y | 年份，最后两个数字（00-99） | 01 |
| %Y | 年份 | 2012 |
| %Z | 时区的名称或缩写 | CDT |
| %% | 一个 % 符号 | % |
程序示例:
c
#include <stdio.h>
#include <time.h>
int main(void)
{
struct tm *tm1 = NULL;
time_t t;
char buf[128];
t = time(NULL);
printf("t = %ld\n", t);
tm1 = localtime(&t);
printf("year: %d\n", tm1->tm_year + 1900);
printf("mon: %d\n", tm1->tm_mon + 1);
printf("mday: %d\n", tm1->tm_mday);
printf("%d:%d:%d\n", tm1->tm_hour, tm1->tm_min, tm1->tm_sec);
printf("%s\n", asctime(tm1));
strftime(buf, 80, "%Y-%m-%d %H:%M:%S", tm1);
printf("格式化后的日期: %s\n", buf);
return 0;
}运行结果:
shell
root@local:~/code# ./a.out
t = 1706177489
year: 2024
mon: 1
mday: 25
18:11:29
Thu Jan 25 18:11:29 2024
格式化后的日期: 2024-01-25 18:11:29
root@local:~/code#