time函數及其用法

st_atime：文件中的數據最后被訪問的時間

           Time when file data was last accessed. Changed by  the
           following   functions:   creat(),   mknod(),   pipe(),
           utime(2), and read(2).

 st_mtime：文件中的內容最后修改時間
           Time when data was last modified. Changed by the  fol-
           lowing  functions:  creat(), mknod(), pipe(), utime(),
           and write(2).
 st_ctime：文件的所有者，所屬的組，鏈接數，權限最后發生改變的時間
           Time when file status was last changed. Changed by the
           following   functions:   chmod(),   chown(),  creat(),
           link(2),  mknod(),  pipe(),  unlink(2),  utime(),  and
           write().

一：結構體的定義

1、time_t

time_t實際上是長整數類型

typedef long time_t; /* time value */

2.struct timespec

    typedef long time_t;
    #ifndef _TIMESPEC
    #define _TIMESPEC
    struct timespec
    {
        time_t tv_sec; // seconds
        long tv_nsec; // and nanoseconds
    };
    #endif

　　struct timespec有兩個成員，一個是秒，一個是納秒, 所以最高精確度是納秒。
　　一般由函數int clock_gettime(clockid_t, struct timespec *)獲取特定時鍾的時間，常用如下4種時鍾：

1. CLOCK_REALTIME 統當前時間，從1970年1.1日算起
2. CLOCK_MONOTONIC 系統的啟動時間，不能被設置
3. CLOCK_PROCESS_CPUTIME_ID 本進程運行時間
4. CLOCK_THREAD_CPUTIME_ID 本線程運行時間

struct tm *localtime(const time_t *clock);  //線程不安全
struct tm* localtime_r( const time_t* timer, struct tm* result );//線程安全
size_t strftime (char* ptr, size_t maxsize, const char* format,const struct tm* timeptr );

3.timeval

timeval是一個結構體，在time.h中定義為：
struct timeval
{
     __time_t tv_sec;                /* Seconds. */
     __suseconds_t tv_usec;      /* Microseconds. */
};
其中，tv_sec為Epoch（1970-1-1零點零分）到創建struct timeval時的秒數，tv_usec為微秒數，即秒后面的零頭。

4.tm

tm是一個結構體，定義為：

struct tm
{
    int tm_sec;      /*代表目前秒數，正常范圍為0-59，但允許至61秒 */
    int tm_min;     /*代表目前分數，范圍0-59*/
    int tm_hour;   /* 從午夜算起的時數，范圍為0-23 */
    int tm_mday;  /* 目前月份的日數，范圍01-31 */
    int tm_mon;   /*代表目前月份，從一月算起，范圍從0-11 */
    int tm_year;   /*從1900 年算起至今的年數*/
    int tm_wday;   /* 一星期的日數，從星期一算起，范圍為0-6。*/
    int tm_yday;   /* Days in year.[0-365] */
    int tm_isdst;   /*日光節約時間的旗標DST. [-1/0/1]*/
};

二：函數的具體操作

time()

time_t time(time_t * timer)

　　功 能: 獲取當前的系統時間，返回的結果是一個time_t類型，其實就是一個大整數，其值表示從CUT（Coordinated Universal Time）時間1970年1月1日00:00:00（稱為UNIX系統的Epoch時間）到當前時刻的秒數。然后調用localtime將time_t所表示的CUT時間轉換為本地時間（我們是+8區，比CUT多8個小時）並轉成struct tm類型，該類型的各數據成員分別表示年月日時分秒。

　程序例1:

　　time函數獲得日歷時間。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。這個標准時間點對不同的編譯器來說會有所不同，但對一個編譯系統來說，這個標准時間點是不變的，該編譯系統中的時間對應的日歷時間都通過該標准時間點來衡量，所以可以說日歷時間是“相對時間”，但是無論你在哪一個時區，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。

clock_gettime()

#include <sys/time.h>
int clock_gettime(clockid_t clock_id, struct timespec *tsp);
//返回值：若成功，返回0；若出錯，返回-1

　　可用於獲取指定時鍾的時間。返回的時間在timespec結構中，表示為秒和納秒。

clock_settime()

　　要對特定的時鍾設置時間，可以調用clock_settime函數。

#include <sys/time.h>
int clock_settime(clockid_t clock_id, const struct timespec *tsp);
//返回值：若成功，返回0；若出錯，返回-1

gettimeofday

　　需要適當的權限來更改時鍾值，打哪會有些時鍾是不能修改的。

#include <sys/time.h>
int gettimeofday(struct timeval *restrict tp, void *restrict tzp);
//返回值：總是返回0

　　tzp的唯一合法值是NULL,其他值將產生不確定的結果。gettimeofday函數以距特定時間（1970年1月1日00:00:00）的秒數的方式將當前時間存放在tp指向的timeval結構中，而該結構將當前時間表示為秒和微秒。

localtime和gmtime

#include <time.h>
struct tm *gmtime(const time_t *calptr);
struct tm *localtime(const time_t *calptr);
//返回值：指向分解的tm結構的指針；若出錯，返回NULL

　　兩個函數localtime和gmtime將日歷時間轉換成分解的時間，並將這些存放在一個tm結構中。

localtime()和gmtime()的區別：

　　localtime將日歷時間轉換成本地時間，而gmtime則將日歷時間轉換成協調統一時間的、年、月、日、時、分、秒、周日分解結構。 

localtime_r()和gmtime_r()函數

　　struct tm *gmtime_r(const time_t *timep, struct tm *result); 
　　struct tm *localtime_r(const time_t *timep, struct tm *result);

　　gmtime_r()函數功能與此相同，但是它可以將數據存儲到用戶提供的結構體中。

　　localtime_r()函數功能與此相同，但是它可以將數據存儲到用戶提供的結構體中。它不需要設置tzname。

　　使用gmtime和localtime后要立即處理結果，否則返回的指針指向的內容可能會被覆蓋。
       一個好的方法是使用gmtime_r和localtime_r，由於使用了用戶分配的內存，這兩個函數是不會出錯的。

mktime()

　　函數mktime以本地時間的年、月、日等作為參數，將其變換成time_t值。

#include <time.h>
time_t mktime(struct tm *tmptr);
//返回值：若成功，返回日歷時間；若出錯，返回-1

strftime

size_t strftime(char *restrict buf, size_t maxsize, const char *restrict format, const  struct tm *restrict tmptr);
size_t strftime_l(char *restrict buf, size_t maxsize,const char *restrict format, const struct tm *restrict tmptr, locale_t locale);
//返回值：若有空間，返回存入數組的字節數；否則，返回0

　　格式化結果存放在一個長度為maxsize個字符的buf數組中，如果buf長度足以存放格式化結果及一個null終止符，則返回在buf中存放的字節數；否則返回0。 
　　format參數控制時間值的格式。 

#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("buffer1 length is too small\n");
    else
        printf("%s\n",buf1);

    if (strftime(buf2, 64, "time and date: %r, %a %b %d, %Y",tmp) == 0)
        printf("buffer2 length is too small\n");
    else
        printf("%s\n",buf2);
    return 0;
}

strptime

　　是strftime函數反過來的版本，把字符串時間轉換成分解時間。

#include <time.h>
char *strptime(const char *restrict buf, const char *restrict format, struct tm *restrict tmptr);
//返回值：指向上次解析的字符的下一個字符的指針；否則，返回NULL

　　format參數給出了buf參數指向的緩沖區的字符串的格式。雖然與strftime函數的說明稍有不同，但是格式說明是類似的。

asctime()函數

　　功 能: 轉換日期和時間為相應的字符串（英文簡寫形式，形如：Mon Feb 16 11:29:26 2009）

　　用 法: char *asctime(const struct tm *tblock);

ctime()函數

　　功 能: 把日期和時間轉換為字符串。（英文簡寫形式，形如：Mon Feb 16 11:29:26 2009）

　　函數返回的const char *末尾有一個\n（換行符）。man手冊給出ctime()說明： It  converts  the calendar time t into a null-terminated string of the form；"Wed Jun 30 21:49:08 1993\n"

　　用 法: char *ctime(const time_t *time);

　　 說 明：ctime同asctime的區別在於，ctime是通過日歷時間來生成時間字符串，
                  而asctime是通過tm結構來生成時間字符串。

difftime()函數

　　功 能：計算時間間隔才長度，以秒為單位，且只能精確到秒。

　　原 型：double difftime(time_t time1, time_t time0);

　　說 明：雖然該函數返回值是double類型的，但這並不說明該時間間隔具有同double一樣的精度，
                   這是由它的參數決定的。

 三：sleep usleep clock

1..Sleep函數(不同平台、編譯器之間可能函數名，函數參數單位不一樣)

頭文件：#include<windows.h>

定義函數：unsigned sleep(unsigned seconds);

函數說明：此函數執行掛起一段時間。

example：（對於windows+codeblocks下，Sleep()，單位為ms）

#include<stdio.h>  
#include<windows.h>  
main()  
{  
    int i,j;  
    i=time((time_t*)NULL);  
    Sleep(2000); //延遲2s  
    j=time((time_t*)NULL);  
    printf("延時了%d秒",j-i);  
}  

2.clock函數

函數定義：clock_t clock(void) ;

函數說明：該程序從啟動到函數調用占用CPU的時間。

example：

#include<stdio.h>  
#include<windows.h>  
main()  
{  
    int i,j;  
    Sleep(2000);  
    i=clock();  
    Sleep(2000);  
    j=clock();  
    printf("開始%d\n結束%d\n經過%d\n",i,j,j-i);  
} 

3. usleep 

頭文件: #include <unistd.h>
 功  能: usleep功能把進程掛起一段時間， 單位是微秒（百萬分之一秒）；
 語  法: void usleep(int micro_seconds);
 返回值: 無
 內容說明：本函數可暫時使程序停止執行。參數 micro_seconds 為要暫停的微秒數(us)。
 注 意：
 這個函數不能工作在windows 操作系統中。用在Linux的測試環境下面。
 參 見:usleep() 與sleep()類似，用於延遲掛起進程。進程被掛起放到reday queue。
 是一般情況下，延遲時間數量級是秒的時候，盡可能使用sleep()函數。
 如果延遲時間為幾十毫秒（1ms = 1000us），或者更小，盡可能使用usleep()函數。這樣才能最佳的利用CPU時間
 

時鍾換算:
 微秒，時間單位，符號us（英語：microsecond ）.
 1微秒等於百萬分之一秒（10的負6 次方秒）
 0.000 001 微秒 = 1皮秒
 0.001 微秒 = 1納秒
 1,000 微秒 = 1毫秒
 1,000,000 微秒 = 1秒
 1s = 1000ms
 1ms = 1000μs
 1μs = 1000ns
 1ns = 1000ps