Linux系统常用时间函数

linux_time_c.md

Linux下常用的几个时间函数: time, gettimeofday, clock_gettime, _ftime

• time提供了秒级的精确度

  • 头文件time.h
  • 函数原型

  time_t time(time_t * timer)
  

  函数返回从TC1970-1-1 0:0:0开始到现在的秒数.

  用time函数结合其他函数(如: localtime, gmtime, asctime, ctime) 可以获得当前系统时间或是标准时间.

  #include <time.h>
  #include <stdio.h>
  
  int main(void) {
      time_t t;
      t = time(NULL);
      printf("The number of seconds since January 1, 1970 is %ld", t);
  
      return 0;
  }

  #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;
  }

• gettimeofday提供了微秒级的精确度

  • 头文件time.h
  • 函数原型

  int gettimeofday(struct timeval *tv, struct timezone *tz);   

  gettimeofday会把目前的时间由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(可用NULL). 参数说明:
  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.

  #include <stdio.h>
  #include <time.h>
  
  int main(void) {
      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;
  }

• clock_gettime提供了纳秒级的精确度

  • 头文件time.h
  • 编译&链接. 在编译链接时需加上-lrt; 因为在librt中实现了clock_gettime函数.
  • 函数原型

  int clock_gettime(clockid_t clk_id, struct timespect *tp);

  参数说明:

  clockid_t, clk_id用于指定计时时钟的类型, 有以下4种:

  • CLOCK_REALTIME: 系统实时时间, 随系统实时时间改变而改变, 即从UTC1970-1-1 0:0:0开始计时, 中间时刻如果系统时间被用户该成其他, 则对应的时间相应改变.
  • CLOCK_MONOTONIC: 从系统启动这一刻起开始计时, 不受系统时间被用户改变的影响
  • CLOCK_PROCESS_CPUTIME_ID: 本进程到当前代码系统CPU花费的时间
  • CLOCK_THREAD_CPUTIME_ID: 本线程到当前代码系统CPU花费的时间

  struct, timespect *tp用来存储当前的时间, 其结构如下:

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

  返回值: 0成功, -1失败.

  #include <stdio.h>
  #include <time.h>
  int main() {
      struct timespec ts;
  
      clock_gettime(CLOCK_REALTIME, &ts);
      printf("CLOCK_REALTIME: %d, %d\n", ts.tv_sec, ts.tv_nsec);
  
      // 打印出来的时间跟 cat/proc/uptime 第一个参数一样
      clock_gettime(CLOCK_MONOTONIC, &ts);
      printf("CLOCK_MONOTONIC: %d, %d\n", ts.tv_sec, ts.tv_nsec);
  
      clock_gettime(CLOCK_PROCESS_CPUTIME_ID, &ts);
      printf("CLOCK_PROCESS_CPUTIME_ID: %d, %d\n", ts.tv_sec, ts.tv_nsec);
  
      clock_gettime(CLOCK_THREAD_CPUTIME_ID, &ts);
      printf("CLOCK_THREAD_CPUTIME_ID: %d, %d\n", ts.tv_sec, ts.tv_nsec);
  
      printf("%d\n", time(NULL));
  
      return 0;
  }

  /proc/uptime里面的两个数字分别表示: the uptime of the system(seconds), and the amount of time spent in idle process(seconds). 把第一个数读出来, 那就是从系统启动至今的时间, 单位是秒.

• _ftime提供毫秒级的精确度

  • 头文件sys/types.h, sys/timeb.h
  • 函数原型

  void _ftime(struct _timeb *timeptr);

  参数说明:

  struct _timeb {
      time_t time;
      unsigned short millitm;
      short timezone;
      short dstflag;
  };

  示例代码:

  #include <stdio.h>
  #include <sys/timeb.h>
  #include <time.h>
  
  void main(void) {
      struct _timeb timebuffer;
      char *timeline;
  
      _ftime(&timebuffer);
      timeline = ctime(& (timebuffer.time));
  
      printf("The time is %.19s.%hu %s\n", timeline,
              timebuffer.millitm, &timeline[20]);
  }