獲取系統當前時間的兩種方式

一、時間用途

根據實踐需要，時間有不同的使用方式。
場景1:等待xx秒執行某個動作，這個等待在計算機系統的程序中是如何實現的？
場景2:獲取當前年月日等基本時間信息
場景3:計算代碼執行時間

二、獲取時間方式1：函數"clock_gettime"

此函數是基於Linux C語言的時間函數,可以用於計算精度和納秒。
要點：與Linux系統強相關。
頭文件和函數聲明如下：

#include<time.h>
int clock_gettime(clockid_t clk_id, struct timespec *tp);

說明：

• clk_id : 檢索和設置的clk_id指定的時鍾時間。
  • CLOCK_REALTIME:系統實時時間,隨系統實時時間改變而改變,即從UTC1970-1-1 0:0:0開始計時,中間時刻如果系統時間被用戶改成其他,則對應的時間相應改變
  • CLOCK_MONOTONIC:從系統啟動這一刻起開始計時,不受系統時間被用戶改變的影響
  • CLOCK_PROCESS_CPUTIME_ID:本進程到當前代碼系統CPU花費的時間
  • CLOCK_THREAD_CPUTIME_ID:本線程到當前代碼系統CPU花費的時間
• 時間參數結構體：

struct timespec
{
    time_t tv_sec; /* 秒*/
    long tv_nsec; /* 納秒*/
};

三、獲取時間方式2：函數“gettimeofday”

gettimeofday是計算機函數，使用C語言編寫程序需要獲得當前精確時間（1970年1月1日到現在的時間），或者為執行計時，可以使用gettimeofday()函數。
特點：與系統無關，便於移植。
頭文件和函數聲明如下：

#include <sys/time.h>
int gettimeofday(struct timeval *tv, struct timezone *tz);

其參數tv是保存獲取時間結果的結構體，參數tz用於保存時區結果：

struct timezone{
    int tz_minuteswest; /*格林威治時間往西方的時差*/
    int tz_dsttime;     /*DST 時間的修正方式*/
}

timezone 參數若不使用則傳入NULL即可。
而結構體timeval的定義為：

struct timeval{
    long int tv_sec; // 秒數
    long int tv_usec; // 微秒數
}

它獲得的時間精確到微秒（1e6s)量級。
在一段代碼前后分別使用gettimeofday可以計算代碼執行時間：

struct timeval tv_begin, tv_end;
gettimeofday(&tv_begin, NULL);
foo();
//process ...
gettimeofday(&tv_end, NULL);

函數執行成功后返回0，失敗后返回-1，錯誤代碼存於errno中。

四、示例代碼

#include<stdio.h>

#include <time.h>
#include <sys/time.h>
#include <unistd.h>

typedef unsigned int uint32_t;
#define csp_sleep_ms(time_ms) usleep(time_ms * 1000);


uint32_t csp_get_ms() {
    struct timespec ts;

    if (clock_gettime(CLOCK_MONOTONIC, &ts) == 0) {
        return (ts.tv_sec*1000+ts.tv_nsec/1000000);
    } else {
        return 0;
    }
}

uint32_t csp_get_ms_another(){
    struct timeval tv;
    struct timespec ts;
    if (gettimeofday(&tv, NULL))
        return 0;
    ts.tv_sec  = tv.tv_sec;
    ts.tv_nsec = tv.tv_usec * 1000;
    return ts.tv_sec*1000+ts.tv_nsec/1000000;
}

int main()
{
    uint32_t start = csp_get_ms();
    csp_sleep_ms(1000);
    uint32_t time = csp_get_ms()-start;
    printf(" clock_gettime with %u ms\r\n", time);

    uint32_t start1 = csp_get_ms_another();
    csp_sleep_ms(1000);
    uint32_t time1 = csp_get_ms_another()-start1;
    printf(" gettimeofday with %u ms\r\n", time1);

    return 0;
}

五、執行結果

gcc learntime.c
./a.out
clock_gettime with 1002 ms
gettimeofday with 1003 ms