C++ —— 时间与日期

导读	在平时编程中有时需要获取当前的时间或者日期，然而不同的平台不同的场景下，有时使用的API也不尽相同。一般来说，C/C++中关于时间的标准库函数在不同的平台的都可以使用，可一些与平台相关的函数就只能在特定的平台上使用了。 本文将记录C++ 中与时间相关的日期相关的函数 和 相关的数据类型。同时对不同系统平台的API进行对比，区别以加深相关知识的记忆。

---

目录	C++当中时间与日期相关的函数与类型 Windows 平台的时间函数 Linux 平台的时间函数 其他

参考：C++ API 在线

1、C++中 时间与日期相关的函数与类型

C++ 支持两种类型的时间操作：

• chrono 库，一个多样的函数集合，可以多样的、不同的精度来表示时间。 (e.g. std::chrono::time_point).（C11后的标准，有兴趣可以进一步了解）
• C类型 的时间和日期库。(e.g. std::time) 

在这里主要记录常用的C类型的 时间和日期库。

函数：

时间操作
头文件： <time.h>
difftime	(函数)计算2个时间的差值 (参数为2个time_t数据,arg1-arg2，返回值为double)
time	(函数)返回自格林威治1970.01.01 到现在的系统日历时间 (struct tm)
clock	(函数)返回自程序启动以来的 原生处理器时钟时间 （ raw processor clock time）
timespec_get (since C11)	(函数)返回基于一个给定 time base (如 TIME_UTC) 的日历时间 (struct timespec)
格式转换
头文件： <time.h>
asctime asctime_s (C11)	(函数)将 tm 对象转为文本表示（通过Www Mmm dd hh:mm:ss yyyy定制）
ctime ctime_s (C11)	(函数)将 time_t 对象转为文本表示
strftime	(函数)将 tm 对象转为 自定义 的文本表示
头文件： <wchar.h>
wcsftime (C95)	(函数)将 tm 对象转换为 自定义的 宽字节 字符串文本
头文件： <time.h>
gmtime gmtime_s (C11)	(函数)time_t 转为 tm （UTC 时间）
localtime localtime_s (C11)	(函数) time_t 转为 tm （本地时间）
mktime	(函数) tm 转为time_t （自格林威治19700101）

常量：

头文件： <time.h>
CLOCKS_PER_SEC	每秒的处理器时钟数   (macro constant)

类型：

头文件 <time.h>
tm	(struct)日历时间类型
time_t	(typedef)日历时间 since epoch type
clock_t	(typedef)处理器时间 since era type
timespec (since C11)	(struct)包括秒和纳秒的 时间 [可通过 函数int clock_gettime(clockid_t clock_id, struct timespec *tp);获得，如 clock_gettime(CLOCK_REALTIME, &t)]

函数和类型参考 这里

函数关系图：

 

2、Windows 平台的时间函数

微软官方文档：时间函数

函数常用的有：（头文件：windows.h）

GetSystemTime   获得UTC（等于GMT）时间

GetLocalTime      获得系统本地时间

类型：

SYSTEMTIME     

typedef struct _SYSTEMTIME {
  WORD wYear;
  WORD wMonth;
  WORD wDayOfWeek;
  WORD wDay;
  WORD wHour;
  WORD wMinute;
  WORD wSecond;
  WORD wMilliseconds;
} SYSTEMTIME, *PSYSTEMTIME;

例子：

#include <windows.h>
#include <stdio.h>

void main()
{
    SYSTEMTIME st, lt;
    
    GetSystemTime(&st);
    GetLocalTime(&lt);
    
    printf("The system time is: %02d:%02d
", st.wHour, st.wMinute);
    printf("The local time is: %02d:%02d
", lt.wHour, lt.wMinute);
}

运行结果：

The system time is: 19:34
The local time is: 12:34

3、Linux 平台的时间函数

函数：

gettimeofday      头文件 <sys/time.h> 得到 timeval（精确到微秒）

　　　　　　　　    接口：int gettimeofday(struct timeval *restrict tp, void *restrict tzp);（第二个形参是基于平台实现的，使用的时候最好用NULL）

类型：

timeval

struct timeval{
    time_t tv_sec;             /***    second      ***/
    susecond_t tv_usec;        /*** microsecond 微妙***/
}

 实例：

#include <stdio.h>
#include <sys/time.h>
 
int main() {
    struct timeval start, end;

    gettimeofday( &start, NULL );
    sleep(3);
    gettimeofday( &end, NULL );

    //求出两次时间的差值，单位为us  
    int timeuse = 1000000 * ( end.tv_sec - start.tv_sec ) + end.tv_usec - start.tv_usec;
    printf("time: %d us
", timeuse);
    return 0;
}

附：内核时间

内核有两个重要的全局变量:
unsigned long jiffies;
timeval xtime ;

jiffies 是记录着从电脑开机到现在总共的"时钟中断"的次数。
文件linux-2.6.24/kernel/timer.c  
void do_timer(unsigned long ticks)
{
    jiffies_64 += ticks;
    update_times(ticks);
}
xtime 是从cmos电路或rtc芯片中取得的时间，一般是从某一历史时刻开始到现在的时间。
这个就是所谓的"墙上时钟walltimer"，通过它可计算得出操作系统需要的日期时间，它的精确度是微秒。

xtime第一次赋值是在系统启动时调用timekeeping_init或time_init进行的
再调用read_persistent_clock进一步调用get_rtc_time得到的

PS：在/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). 

参考：这里  和 这里（Linux内核定时器和时间管理）

4、其他

 time_t 与 SYSTEMTIME 的转换：(Click Here) 

关于CTime：（1）（2）（3）