Linux time时间概述

迷南。 2022-06-16 07:24 215阅读 0赞

## （一）前言 ##

说起time，一般有两种，一个是计时，一个是定时．

最近学APUE看到时间和日期这部分，想起muduo书中的实现规则：

### 1.计时使用gettimeofday(2)来获取当前时间 ###

原因在于比time有更好的精度，比clock\_gettime有更小的开销

### 2.定时使用timerfd\_\*系列函数来处理定时任务 ###

原因在于可以拿到一个fd放到Reactor中统一管理，并且不像sleep那样产生异步信号，  
书中提到可以个用epoll/poll等的timeout参数来指定超时时间，从而实现定时任务，当时并不知道实现原理，  
前段时间看Libevent的Timer实现就明白了，在Libevent中，维护一个时间的小根堆，来管理多个超时事件

这又让我想起更早些的一次面试，当时问如何管理定时事件，我说道timerfd，不过面试官好像并不知道这个timerfd的存在，然后把epoll timeout解释给我..

## （二）常用时间类型 ##

> time\_t  
> struct tm  
> struct timeval  
> struct timespec

### **1.1 time\_t** ###

`time_t`实际是一个长整型：

// time.c
    #include <time.h>
    #include <stdio.h>
    int main()
    {
        time_t t;
        return 0;
    }

终端输入：  
`gcc -E time.c | grep __time_t`  
查看结果：

typedef long int __time_t;
    typedef __time_t time_t;

time\_t实际是一个长整型。其值表示为从UTC(coordinated universal time)时间1970年1月1日00时00分00秒(也称为Linux系统的Epoch时间)到当前时刻的秒数。

#include <time.h>
    time_t time(time_t *calptr);
    //将返回当前的时间

### **1.2 struct tm** ###

struct tm {
        int tm_sec;         /* seconds */
        int tm_min;         /* minutes */
        int tm_hour;        /* hours */
        int tm_mday;        /* day of the month */
        int tm_mon;         /* month */
        int tm_year;        /* year */
        int tm_wday;        /* day of the week */
        int tm_yday;        /* day in the year */
        int tm_isdst;       /* daylight saving time */
    };

`localtime`和`gmtime`将日历时间转换成分解的时间，存放在`struct tm`中

#include <time.h>
    struct tm*gmtime(const time_t *calptr);
    struct tm*localtime(const time_t *calptr);

`gmtime`返回格林时间、`localtime`会返回本地时间，例如返回北京时间

有意思的事情是，`time`得到是从1970年开始经过的秒数，不过这个结构体中的成员是从1900年算起

只得到这个结构体是无法知道当前确切的时间，通过`char *asctime(const struct tm *tm);`可以将这个结构体可视化出来：

#include <time.h>
    #include <stdio.h>
    int main()
    {
        time_t t;
        time(&t);
        printf("%ld\r\n",t);
        struct tm* tt=gmtime(&t);//格林时间
        struct tm* localtt=localtime(&t);//北京时间
        printf("gm time: %s\r\n",asctime(tt));
        printf("local time: %s\r\n",asctime(localtt));
        printf("sec: %d\r\n",tt->tm_sec);
        printf("min: %d\r\n",tt->tm_min);
        printf("hour: %d\r\n",tt->tm_hour);
        printf("mday: %d\r\n",tt->tm_mday);
        printf("mon: %d\r\n",tt->tm_mon);
        printf("year: %d\r\n",tt->tm_year);
        printf("wday: %d\r\n",tt->tm_wday);
        printf("yday: %d\r\n",tt->tm_yday);
        return 0;
    }

`asctime(localtime(&t))`的效果就相当于`ctime(&t)`

### **1.3 struct timeval** ###

对应的函数是`gettimeofday`，APUE上说SUSv4指定该函数已经放弃使用，不过我依稀记得我本科毕业设计用它来计算程序运行的时间。  
`gettimeofday`的优势在于可以返回更高的精度（可到微秒级），封装在结构体中：

struct timeval {
        time_t      tv_sec;     /* seconds */
        suseconds_t tv_usec;    /* microseconds */
    };

### **1.4 struct timespec** ###

对应函数

#include <sys/time.h>
    int clock_gettime(clockid_t clock_id, struct timespec *tsp);

当ID设置为`CLOCK_REALTIME`时，`clock_gettime`将提供与time函数相似的功能，不过在系统支持高精度时间值的情况下，该函数提供纳米级别精度。

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

## （三）系统调用 ##

上文中提到的系统调用有time()、ctime()、gmtime()、localtime()、asctime()、gettimeofday()

除此之外，用`strftmie`可以格式化时间输出：

#include <stdio.h>
    #include <stdlib.h>
    #include <time.h>
    
    int
    main(void)
    {
        time_t t;
        struct tm *tmp;
        char buf1[16];
        char buf2[64];
    
        time(&t);
        tmp = localtime(&t);
        if (strftime(buf1, 16, "time and date: %r, %a %b %d, %Y", tmp) == 0)
            printf("buffer length 16 is too small\n");
        else
            printf("%s\n", buf1);
        if (strftime(buf2, 64, "time and date: %r, %a %b %d, %Y", tmp) == 0)
            printf("buffer length 64 is too small\n");
        else
            printf("%s\n", buf2);
        exit(0);
    }

## （四）参考 ##

1.apue  
2.[http://blog.csdn.net/water\_cow/article/details/7521567\#][http_blog.csdn.net_water_cow_article_details_7521567]  
3.linux多线程编程（陈硕）

[http_blog.csdn.net_water_cow_article_details_7521567]: http://blog.csdn.net/water_cow/article/details/7521567#