1.1 概述

世界標准時間（ Coordinated Universal Time ，UTC ），也就是大家所熟知的格林威治標准時間（ Greenwich Mean Time ，GMT ）。世界各地時間也世界標准時間為基准划分為不同的時區，例如，中國的北京時間與UTC 的時差為+8 ，也就是UTC+8 。美國是UTC-5 。

 

Calendar Time ：日歷時間，是用“ 從一個標准時間點到此時的時間經過的秒數” 來表示的時間。無論哪一個時區，在同一時刻對同一個標准時間點來說，日歷時間都是一樣的。日歷時間返回自1970-1-1:00:00:00 以來所經過的秒數累計值。

 

 

跟日期時間相關的shell 命令

 

$ date                     // 顯示當前日期

$ time                    // 顯示程序運行的時間

$ hwclock              // 顯示與設定硬件時鍾

$ clock                   // 顯示與設定硬件時鍾，是hwclock 的鏈接文件

$ cal                       // 顯示日歷

 

 

（1 ）date 顯示或設置當前日期時間

$ date              顯示當前日期時間 -- 中國北京時間 CST China Standard Time UTC+8:00

2008 年 05 月 01 日 星期四 04:28:27 CST

$ date –u         顯示當前日期時間 -- 世界標准時間 UTC

2008 年 04 月 30 日 星期三 20:29:23 UTC

以上兩個時間相比有8 個小時的時差

$ date –R         顯示當前日期時間 – RFC 格式

Thu, 01 May 2008 04:30:25 +0800

$ date -s 20080501        設置日期

$ date -s 20:40:30          設置時間

 

 

（2 ）time 顯示程序運行時消耗的實際時間，用戶CPU 時間和系統CPU 時間。

$ time a.out                  可執行程序a.out

real     0m10.081s              程序開始運行到結束的時間

user     0m0.000s        用戶CPU 時間，

sys      0m0.004s        系統CPU 時間

 

用戶CPU 時間等於times 函數返回的struct tms 中的tms_utime 和 tms_cutime 和。

系統CPU 時間等於times 函數返回的struct tms 中的tms_stime 和 tms_cstime 和。

 

 

（3 ）hwclock        顯示與設定硬件時鍾

在Linux 中有硬件時鍾與系統時鍾等兩種時鍾。硬件時鍾是指主機板上的時鍾設備，也就是通常可在BIOS 畫面設定的時鍾。系統時鍾則是指 kernel 中的時鍾。當Linux 啟動時系統時鍾會去讀取硬件時鍾的設定，之后系統時鍾即獨立運作。所有Linux 相關指令與函數都是讀取系統時鍾的設定。

 

# hwclock –show          顯示硬件時鍾的時間與日期

# hwclock –hctosys             將硬件時鍾調整為與目前的系統時鍾一致

# hwclock –systohc             將硬件時鍾調整為與目前的系統時鍾一致

# hwclock --set --date="20080430 21:30:30"              設定硬件時鍾

# hwclock                     同hwclock –show

 

Clock 命名是hwclock 的鏈接文件

$ ls -al /sbin/clock

lrwxrwxrwx 1 root root 7 03-08 23:59 /sbin/clock -> hwclock

 

 

（4 ）顯示日歷

$ cal                             顯示本年本月的日歷

$ cal month year    顯示指定年月的日歷： cal 4 2008

 

 

1.2 跟日期時間有關的數據結構

1.2.1 clock_t 結構

程序開始運行到此時所經過的CPU 時鍾計時單元數用clock 數據類型表示。

 

typedef long clock_t;

#define CLOCKS_PER_SEC ((clock_t)1000)      // 每個時鍾單元是1 毫秒

 

1.2.2 time_t 結構

日歷時間（ Calendar Time ）是通過time_t 數據類型來表示的，用time_t 表示的時間（日歷時間）是從一個時間點（1970 年1 月1 日0 時0 分0 秒 ）到此時的秒數。

 

typedef long time_t;                     // 時間值

 

1.2.3 tm結構

通過tm 結構來獲得日期和時間

 

struct tm {

        int tm_sec;           /* 秒 – 取值區間為[0,59] */

        int tm_min;           /* 分 - 取值區間為[0,59] */

        int tm_hour;          /* 時 - 取值區間為[0,23] */

        int tm_mday;        /* 一個月中的日期 - 取值區間為[1,31] */

        int tm_mon;          /* 月份（從一月開始，0 代表一月） - 取值區間為[0,11] */

        int tm_year;          /* 年份，其值等於實際年份減去1900 */

        int tm_wday;        /* 星期 – 取值區間為[0,6] ，其中0 代表星期天，1 代表星期一 */

        int tm_yday;         /* 從每年1 月1 日開始的天數– 取值區間[0,365] ，其中0 代表1 月1 日 */

        int tm_isdst;   /* 夏令時標識符，夏令時tm_isdst 為正；不實行夏令時tm_isdst 為0 ；*/

};

 

 

1.2.4 tms結構

保存着一個進程及其子進程使用的CPU 時間

struct tms{

       clock_t tms_utime;

       clock_t tms_stime;

       clock_t tms_cutime;

       clock_t tms_cstime;

}

 

1.2.5 Utimbuf結構

struct utimbuf{

       time_t     actime;           // 存取時間

       time_t     modtime;        // 修改時間

}

 

文件的時間

st_atime          文件數據的最后存取時間

st_mtime         文件數據的最后修改時間

st_ctime          文件數據的創建時間

 

 

 

1.2.5 timeval結構

 

struct timeval
{
    time_t tv_sec;
    susecond_t tv_usec; //當前妙內的微妙數
};

 

 

 

 

 

 

 

1.2.6 timer_struct結構

struct timer_struct {

    unsigned long expires; //定時器被激活的時刻

    void (*fn)(void); //定時器激活后的處理函數 }

 

 

 

 

 

1.3 跟日期時間相關的函數

1.3.1 clock函數

 

#include <time.h>

clock_t clock(void);                   

返回從程序開始運行到程序中調用clock() 函數之間的CPU 時鍾計時單元數

 

 

 

例 1 ：clock 函數的例子

$ vi clock.c

#include <stdio.h>

#include <stdlib.h>

#include <time.h>

 

int main(void)

{

    long    loop = 10000000L;

    double duration;

    clock_t start, end;

 

    printf("Time to do %ld empty loops is ", loop);

 

    start = clock();

    while(loop--)   ;

    end = clock();

 

    duration = (double)(end-start)/CLOCKS_PER_SEC;

    printf("%f seconds\n", duration);

 

    return(0);

}

編譯、運行：

$ gcc clock.c -o clock

$ ./clock

Time to do 10000000 empty loops is 0.220000 seconds

 

 

1.3.2 time函數

日歷時間 

#include <time.h>

time_t time(time_t *calptr) ；        

返回自1970-1-1:00:00:00 以來經過的秒數累計值

 

例 2 ：time 函數的例子

#include <stdio.h>

#include <time.h>

 

int main(void)

{

    time_t now;

    time(&now);

    printf("now time is %d\n", now);

 

    return(0);

}

 

編譯、運行：

$ gcc time.c -o time

$ ./time

now time is 1193688148

 

 

1.3.3 times函數

程序運行的時間

#include <sys/times.h>

clock_t times(struct tms *buf);   

返回自系統自舉后經過的時鍾滴答數

 

 

例 3 ：times 函數的例子

#include <stdio.h>

#include <sys/times.h>

 

int main(void)

{

    int i;

    clock_t start, end;

    struct tms tms_start, tms_end;

 

    start = times(&tms_start);

    end = times(&tms_end);

 

    printf("start clock time : %d\n", start);

    printf("end   clock time : %d\n", end);

 

    return(0);

}

 

編譯、運行：

$ gcc times.c -o times

$ ./times

Start clock time : 1720654909

End clock time : 1720654909

 

1.3.4 localtime函數

將日歷時間變換成本地時間，考慮到本地時區和夏令時標志。

#include <time.h>

struct tm *localtime(const time_t * calptr);

 

例 4 ：localtime 函數的例子

#include <stdio.h>

#include <time.h>

 

int main(void)

{

    time_t now;

    struct tm *tm_now;

 

    time(&now);

    tm_now = localtime(&now);

 

    printf("now datetime: %d-%d-%d %d:%d:%d\n", tm_now->tm_year, tm_now->tm_mon, tm_now->tm_mday, tm_now->tm_hour, tm_now->tm_min, tm_now->tm_sec);

 

    return(0);

}

 

編譯、運行：

$ gcc localtime.c -o localtime

$ ./localtime

now datetime: 107-9-30 5:11:43

 

1.3.5 gmtime函數

將日歷時間變換成國際標准時間的年月日分秒

#include <time.h>

struct tm *gmtime(const time_t *calptr);

 

例 5 ：gmtime 函數的例子

#include <stdio.h>

#include <time.h>

 

int main(void)

{

    time_t now;

    struct tm *tm_now;

 

    time(&now);

    tm_now = gmtime(&now);

 

    printf("now datetime: %d-%d-%d %d:%d:%d\n", tm_now->tm_year, tm_now->tm_mon, tm_now->tm_mday, tm_now->tm_hour, tm_now->tm_min, tm_now->tm_sec);

 

    return(0);

}

 

編譯、運行：

$ gcc gmtime.c -o gmtime

$ ./gmtime

now datetime: 107-9-29 21:15:26

 

1.3.6 mktime函數

以本地時間的年月日為參數，將其變換成time_t 值

#include <time.h>

time_t mktime(struct tm *tmptr);

 

 

例 6 ：mktime 函數的例子

#include <stdio.h>

#include <time.h>

 

int main(void)

{

    time_t now, new_time;

    struct tm *tm_now;

 

    time(&now);

    printf("now time is %ld\n", now);

 

    tm_now = localtime(&now);

 

    new_time = mktime(tm_now);

    printf("new time is %ld\n", new_time);

 

    return(0);

}

 

編譯、運行：

$ gcc mktime.c -o mktime

$ ./mktime

now time is 1193692806

new time is 1193692806

 

1.3.7 asctime函數

產生形式的26 字節字符串，參數指向年月日等字符串的指針。與date 命令輸出形式類似

#include <time.h>

char *asctime(const struct tm *tmptr);

 

例 7 ：astime 函數的例子

#include <stdio.h>

#include <time.h>

 

int main(void)

{

    time_t now;

    struct tm *tm_now;

    char *datetime;

 

    time(&now);

    tm_now = localtime(&now);

    datetime = asctime(tm_now);

 

    printf("now datetime: %s\n", datetime);

 

    return(0);

}

 

編譯、運行：

$ gcc asctime.c -o asctime

$ ./asctime

now datetime: Tue Oct 30 05:22:21 2007

 

1.3.8 ctime函數

產生形式的26 字節字符串，參數指向日歷時間的指針。

#include <time.h>

char *ctime(const time_t *calptr);

 

例 8 ：ctime 函數的例子

#include <stdio.h>

#include <time.h>

 

int main(void)

{

    time_t now;

    char *datetime;

 

    time(&now);

    datetime = ctime(&now);

 

    printf("now datetime: %s\n", datetime);

 

    return(0);

}

 

編譯、運行：

$ gcc ctime.c -o ctime

$ ./ctime

now datetime: Tue Oct 30 05:23:45 2007

 

1.3.9 strftime函數

格式化時間輸出

#include <time.h>

size_t strftime(char *buf,size_t maxsize,const char *format,const struct tm *tmptr);

 

%a 星期幾的簡寫 

%A 星期幾的全稱 

%b 月分的簡寫 

%B 月份的全稱 

%c 標准的日期的時間串 

%C 年份的后兩位數字 

%d 十進制表示的每月的第幾天 

%D 月/ 天/ 年 

%e 在兩字符域中，十進制表示的每月的第幾天 

%F 年- 月- 日 

%g 年份的后兩位數字，使用基於周的年 

%G 年分，使用基於周的年 

%h 簡寫的月份名 

%H 24 小時制的小時 

%I 12 小時制的小時 

%j 十進制表示的每年的第幾天 

%m 十進制表示的月份 

%M 十時制表示的分鍾數 

%n 新行符 

%p 本地的AM 或PM 的等價顯示 

%r 12 小時的時間 

%R 顯示小時和分鍾：hh:mm 

%S 十進制的秒數 

%t 水平制表符 

%T 顯示時分秒：hh:mm:ss 

%u 每周的第幾天，星期一為第一天 （值從0 到6 ，星期一為0 ） 

%U 第年的第幾周，把星期日做為第一天（值從0 到53 ） 

%V 每年的第幾周，使用基於周的年 

%w 十進制表示的星期幾（值從0 到6 ，星期天為0 ） 

%x 標准的日期串 

%X 標准的時間串 

%y 不帶世紀的十進制年份（值從0 到99 ） 

%Y 帶世紀部分的十進制年份 

%z ，%Z 時區名稱，如果不能得到時區名稱則返回空字符。 

%% 百分號 

 

 

例 9 ：strftime 函數的例子

#include <stdio.h>

#include <time.h>

 

int main(void)

{

    time_t now;

    struct tm *tm_now;

    char    datetime[200];

 

    time(&now);

    tm_now = localtime(&now);

    strftime(datetime, 200, "%x %X %n%Y-%m-%d %H:%M:%S %nzone: %Z\n", tm_now);

 

    printf("now datetime : %s\n", datetime);

 

    return(0);

}

 

編譯、運行：

$ gcc strftime.c -o strftime

]$ ./strftime

now datetime : 10/30/07 05:41:47

2007-10-30 05:41:47

zone: CST

 

 

1.3.10 utime函數

更改文件的存取和修改時間

#include <time.h>

int utime(const char pathname, const struct utimbuf *times)      ；

返回值：成功返回0 ，失敗返回-1

times 為空指針，存取和修改時間設置為當前時間

 

 

例 10 ： utime 函數的例子

 

#include <stdio.h>

#include <time.h>

 

int main(int argc, char *argv[])

{

       if(argc < 2){

              fprintf(stderr, "Error: usging command file_path");

              exit(1);

       }

 

       utime(argv[1], NULL);

 

       return(0);

}

 

編譯、運行：

$ touch file1

$ ls -al file1            // 先創建一個文件file1 ，查看一下他的創建時間

-rw-r--r-- 1 hongdy hongdy 3431 05-01 05:59 file1

$ gcc utime.c –o utime

$ ./utime file1        

$ ls -al file1

-rw-r--r-- 1 hongdy hongdy 3431 05-01 06:00 file1

 

 

1.3.11 gettimeofday函數

取得目前的時間

#include <time.h>

int gettimeofday ( struct& nbsptimeval * tv , struct timezone * tz ) ；

 

函數說明  gettimeofday()會把目前的時間有tv所指的結構返回，當地時區的信息則放到tz所指的結構中。
timeval結構定義為:
struct timeval{
long tv_sec; /*秒*/
long tv_usec; /*微秒*/
};
timezone 結構定義為:
struct timezone{
int tz_minuteswest; /*和Greenwich 時間差了多少分鍾*/
int tz_dsttime; /*日光節約時間的狀態*/
};
上述兩個結構都定義在/usr/include/sys/time.h。tz_dsttime 所代表的狀態如下
DST_NONE /*不使用*/
DST_USA /*美國*/
DST_AUST /*澳洲*/
DST_WET /*西歐*/
DST_MET /*中歐*/
DST_EET /*東歐*/
DST_CAN /*加拿大*/
DST_GB /*大不列顛*/
DST_RUM /*羅馬尼亞*/
DST_TUR /*土耳其*/
DST_AUSTALT /*澳洲（1986年以后）*/
 
返回值  成功則返回0，失敗返回－1，錯誤代碼存於errno。附加說明EFAULT指針tv和tz所指的內存空間超出存取權限。

 

times 為空指針，存取和修改時間設置為當前時間

 

 

例 10 ：gettimeofday 函數的例子

 

 

#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);
}

 

 

編譯、運行：

tv_usec:136996
tz_minuteswest:-540
tz_dsttime:0

tv_sec: 974857339

 

 

 

1.3.12 settimeofday函數

設置目前時間

 

#include<sys/time.h>
#include<unistd.h>
 
int settimeofday ( const& nbspstruct timeval *tv,const struct timezone *tz);
 
函數說明  settimeofday()會把目前時間設成由tv所指的結構信息，當地時區信息則設成tz所指的結構。詳細的說明請參考gettimeofday()。注意，只有root權限才能使用此函數修改時間。
 
返回值  成功則返回0，失敗返回－1，錯誤代碼存於errno。
 
錯誤代碼  EPERM 並非由root權限調用settimeofday（），權限不夠。
EINVAL 時區或某個數據是不正確的，無法正確設置時間。

times 為空指針，存取和修改時間設置為當前時間

 

 

例 12 ：settimeofday 函數的例子

 

/************************************************
設置操作系統時間
參數:*dt數據格式為"2006-4-20 20:30:30"
調用方法:
char *pt="2006-4-20 20:30:30";
SetSystemTime(pt);
**************************************************/
int SetSystemTime(char *dt)
{
struct rtc_time tm;
struct tm _tm;
struct timeval tv;
time_t timep;
sscanf(dt, "%d-%d-%d %d:%d:%d", &tm.tm_year,
&tm.tm_mon, &tm.tm_mday,&tm.tm_hour,
&tm.tm_min, &tm.tm_sec);
_tm.tm_sec = tm.tm_sec;
_tm.tm_min = tm.tm_min;
_tm.tm_hour = tm.tm_hour;
_tm.tm_mday = tm.tm_mday;
_tm.tm_mon = tm.tm_mon - 1;
_tm.tm_year = tm.tm_year - 1900;

timep = mktime(&_tm);
tv.tv_sec = timep;
tv.tv_usec = 0;
if(settimeofday (&tv, (struct timezone *) 0) < 0)
{
printf("Set system datatime error!\n");
return -1;
}
return 0;
}