time函数及其用法

st_atime：文件中的数据最后被访问的时间

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

 st_mtime：文件中的内容最后修改时间
           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，所属的组，链接数，权限最后发生改变的时间
           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：结构体的定义

1、time_t

time_t实际上是长整数类型

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有两个成员，一个是秒，一个是纳秒, 所以最高精确度是纳秒。
　　一般由函数int clock_gettime(clockid_t, struct timespec *)获取特定时钟的时间，常用如下4种时钟：

1. CLOCK_REALTIME 统当前时间，从1970年1.1日算起
2. CLOCK_MONOTONIC 系统的启动时间，不能被设置
3. CLOCK_PROCESS_CPUTIME_ID 本进程运行时间
4. CLOCK_THREAD_CPUTIME_ID 本线程运行时间

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

3.timeval

timeval是一个结构体，在time.h中定义为：
struct timeval
{
     __time_t tv_sec;                /* Seconds. */
     __suseconds_t tv_usec;      /* Microseconds. */
};
其中，tv_sec为Epoch（1970-1-1零点零分）到创建struct timeval时的秒数，tv_usec为微秒数，即秒后面的零头。

4.tm

tm是一个结构体，定义为：

struct tm
{
    int tm_sec;      /*代表目前秒数，正常范围为0-59，但允许至61秒 */
    int tm_min;     /*代表目前分数，范围0-59*/
    int tm_hour;   /* 从午夜算起的时数，范围为0-23 */
    int tm_mday;  /* 目前月份的日数，范围01-31 */
    int tm_mon;   /*代表目前月份，从一月算起，范围从0-11 */
    int tm_year;   /*从1900 年算起至今的年数*/
    int tm_wday;   /* 一星期的日数，从星期一算起，范围为0-6。*/
    int tm_yday;   /* Days in year.[0-365] */
    int tm_isdst;   /*日光节约时间的旗标DST. [-1/0/1]*/
};

二：函数的具体操作

time()

time_t time(time_t * timer)

　　功 能: 获取当前的系统时间，返回的结果是一个time_t类型，其实就是一个大整数，其值表示从CUT（Coordinated Universal Time）时间1970年1月1日00:00:00（称为UNIX系统的Epoch时间）到当前时刻的秒数。然后调用localtime将time_t所表示的CUT时间转换为本地时间（我们是+8区，比CUT多8个小时）并转成struct tm类型，该类型的各数据成员分别表示年月日时分秒。

　程序例1:

　　time函数获得日历时间。日历时间，是用“从一个标准时间点到此时的时间经过的秒数”来表示的时间。这个标准时间点对不同的编译器来说会有所不同，但对一个编译系统来说，这个标准时间点是不变的，该编译系统中的时间对应的日历时间都通过该标准时间点来衡量，所以可以说日历时间是“相对时间”，但是无论你在哪一个时区，在同一时刻对同一个标准时间点来说，日历时间都是一样的。

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；若出错，返回-1

　　可用于获取指定时钟的时间。返回的时间在timespec结构中，表示为秒和纳秒。

clock_settime()

　　要对特定的时钟设置时间，可以调用clock_settime函数。

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

gettimeofday

　　需要适当的权限来更改时钟值，打哪会有些时钟是不能修改的。

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

　　tzp的唯一合法值是NULL,其他值将产生不确定的结果。gettimeofday函数以距特定时间（1970年1月1日00:00:00）的秒数的方式将当前时间存放在tp指向的timeval结构中，而该结构将当前时间表示为秒和微秒。

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结构的指针；若出错，返回NULL

　　两个函数localtime和gmtime将日历时间转换成分解的时间，并将这些存放在一个tm结构中。

localtime()和gmtime()的区别：

　　localtime将日历时间转换成本地时间，而gmtime则将日历时间转换成协调统一时间的、年、月、日、时、分、秒、周日分解结构。 

localtime_r()和gmtime_r()函数

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

　　gmtime_r()函数功能与此相同，但是它可以将数据存储到用户提供的结构体中。

　　localtime_r()函数功能与此相同，但是它可以将数据存储到用户提供的结构体中。它不需要设置tzname。

　　使用gmtime和localtime后要立即处理结果，否则返回的指针指向的内容可能会被覆盖。
       一个好的方法是使用gmtime_r和localtime_r，由于使用了用户分配的内存，这两个函数是不会出错的。

mktime()

　　函数mktime以本地时间的年、月、日等作为参数，将其变换成time_t值。

#include <time.h>
time_t mktime(struct tm *tmptr);
//返回值：若成功，返回日历时间；若出错，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：若有空间，返回存入数组的字节数；否则，返回0

　　格式化结果存放在一个长度为maxsize个字符的buf数组中，如果buf长度足以存放格式化结果及一个null终止符，则返回在buf中存放的字节数；否则返回0。 
　　format参数控制时间值的格式。 

#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
");
    else
        printf("%s
",buf1);

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

strptime

　　是strftime函数反过来的版本，把字符串时间转换成分解时间。

#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个字符的指针；否则，返回NULL

　　format参数给出了buf参数指向的缓冲区的字符串的格式。虽然与strftime函数的说明稍有不同，但是格式说明是类似的。

asctime()函数

　　功 能: 转换日期和时间为相应的字符串（英文简写形式，形如：Mon Feb 16 11:29:26 2009）

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

ctime()函数

　　功 能: 把日期和时间转换为字符串。（英文简写形式，形如：Mon Feb 16 11:29:26 2009）

　　函数返回的const char *末尾有一个 （换行符）。man手册给出ctime()说明： It  converts  the calendar time t into a null-terminated string of the form；"Wed Jun 30 21:49:08 1993 "

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

　　说 明：ctime同asctime的区别在于，ctime是通过日历时间来生成时间字符串，
                  而asctime是通过tm结构来生成时间字符串。

difftime()函数

　　功 能：计算时间间隔才长度，以秒为单位，且只能精确到秒。

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

　　说 明：虽然该函数返回值是double类型的，但这并不说明该时间间隔具有同double一样的精度，
                   这是由它的参数决定的。

 三：sleep usleep clock

1..Sleep函数(不同平台、编译器之间可能函数名，函数参数单位不一样)

头文件：#include<windows.h>

定义函数：unsigned sleep(unsigned seconds);

函数说明：此函数执行挂起一段时间。

example：（对于windows+codeblocks下，Sleep()，单位为ms）

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

2.clock函数

函数定义：clock_t clock(void) ;

函数说明：该程序从启动到函数调用占用CPU的时间。

example：

#include<stdio.h>  
#include<windows.h>  
main()  
{  
    int i,j;  
    Sleep(2000);  
    i=clock();  
    Sleep(2000);  
    j=clock();  
    printf("开始%d
结束%d
经过%d
",i,j,j-i);  
} 

3. usleep 

头文件: #include <unistd.h>
 功  能: usleep功能把进程挂起一段时间， 单位是微秒（百万分之一秒）；
 语  法: void usleep(int micro_seconds);
 返回值: 无
 内容说明：本函数可暂时使程序停止执行。参数 micro_seconds 为要暂停的微秒数(us)。
 注 意：
 这个函数不能工作在windows 操作系统中。用在Linux的测试环境下面。
 参 见:usleep() 与sleep()类似，用于延迟挂起进程。进程被挂起放到reday queue。
 是一般情况下，延迟时间数量级是秒的时候，尽可能使用sleep()函数。
 如果延迟时间为几十毫秒（1ms = 1000us），或者更小，尽可能使用usleep()函数。这样才能最佳的利用CPU时间
 

时钟换算:
 微秒，时间单位，符号us（英语：microsecond ）.
 1微秒等于百万分之一秒（10的负6 次方秒）
 0.000 001 微秒 = 1皮秒
 0.001 微秒 = 1纳秒
 1,000 微秒 = 1毫秒
 1,000,000 微秒 = 1秒
 1s = 1000ms
 1ms = 1000μs
 1μs = 1000ns
 1ns = 1000ps