1.时间表示
在程序当中,我们经常要输出系统当前的时间,比如我们使用date命令的输出结果。这个时候我们可以使用下面两个函数
time_t time(time_t *tloc); //时间精度为秒
char *ctime(const time_t *clock); //将秒数转化为字符串
time函数返回从1970年1月1日0点以来的秒数[注意,此函数返回的时间精度是“秒”]。存储在time_t 结构之中。不过这个函数的返回值对于我们来说没有什么实际意义。这个时候我们使用第二个函数将秒数转化为字符串。这个函数的返回类型是固定的:一个可能值为。 thu dec 7 14:58:59 2000 这个字符串的长度是固定的为26
time_t类型实际上是由typedef定义的,并不是一个新类型,对于多数系统来说,time_t就是long,具体自己使用的系统是由哪种类型派生的,可以在time.h头文件里用time_t作为条件查一查就知道了。
类似的,size_t也是同样的道理。
另外:
struct tm * gmtime(const time_t *timer);
gmtime()函数是将日历时间转化为世界标准时间(即格林尼治时间),并返回一个tm结构体来保存这个时间
struct tm * localtime(const time_t * timer);
localtime()函数是将日历时间转化为本地时间
示例代码:
#include
#include
int main()
{
time_t now;
now = time(NULL);
printf("%s", ctime(&now));
return 0;
}
输出:
Tue Jun 26 16:29:18 2007
指定时间的方法:
#include "time.h"
#include "stdio.h"
#include "stdlib.h"
int main(void)
{
struct tm t; //定义tm时间结构,用来存储时间格式的数据信息
time_t t_of_day; //定义time_t时间结构
t.tm_year=2006-1900;//以1900年为标准计算时间
t.tm_mon=6; //为结构体成员赋值
t.tm_mday=1;
t.tm_hour=0;
t.tm_min=0;
t.tm_sec=1;
t.tm_isdst=0;
t_of_day=mktime(&t);//使用mktime()函数将用tm结构表示的时间转化为日历时间:time_t型变量。
//其函数原型如下:time_t mktime(struct tm * timeptr);
//ctime()函数(参数为time_t结构)将时间以固定的格式显示出来,返回值是char*型的字符串。
return 0;
}
其中在标准C/C++中,我们可通过tm结构来获得日期和时间,tm结构在time.h中的定义如下:
struct tm {
int tm_sec; /* 秒 – 取值区间为[0,59] */
int tm_min; /* 分 - 取值区间为[0,59] */
int tm_hour; /* 时 - 取值区间为[0,23] */
int tm_mday; /* 一个月中的日期 - 取值区间为[1,31] */
int tm_mon; /* 月份(从一月开始,0代表一月) - 取值区间为[0,11] */
int tm_year; /* 年份,其值等于实际年份减去1900 */
int tm_wday; /* 星期 – 取值区间为[0,6],其中0代表星期天,1代表星期一,以此类推 */
int tm_yday; /* 从每年的1月1日开始的天数 – 取值区间为[0,365],其中0代表1月1日,1代表1月2日,以此类推 */
int tm_isdst; /* 夏令时标识符,实行夏令时的时候,tm_isdst为正。不实行夏令时的进候,tm_isdst为0;不了解情况时,tm_isdst()为负。*/
};
2.时间的测量
有时候我们要计算程序执行的时间。比如我们要对算法进行时间分析。这个时候可以使用下面这个函数。
#include
int gettimeofday(struct timeval *tv,struct timezone *tz); //时间精度为微秒
strut timeval {
long tv_sec; /* 秒数,秒位的读数*/
long tv_usec; /* 微秒数,微秒位的读数*/
};
gettimeofday将时间保存在结构tv之中,strut timeval gives the number of seconds and microseconds since the Epoch,(00:00:00 UTC, January 1, 1970), measured in microseconds. tz(即timezone,很少用到)一般我们使用null来代替。
示例代码:
#include
#include
void function()
{
unsigned int i,j;
double y;
for(i=0;i<4000;i++)
for(j=0;j<40000;j++)
{}
}
main()
{
struct timeval tpstart,tpend;
float timeuse;
gettimeofday(&tpstart,0);
function();
gettimeofday(&tpend,0);
timeuse=1000000*(tpend.tv_sec-tpstart.tv_sec)+ //注意,秒的读数和微秒的读数都应计算在内
tpend.tv_usec-tpstart.tv_usec;
timeuse/=1000000;
printf("used time:%f/n",timeuse);
exit(0);
}
这个程序输出函数的执行时间,我们可以使用这个来进行系统性能的测试,或者是函数算法的效率分析。在我机器上的一个输出结果是: used time:0.671642
(也可以用下面的方法来计时,但是计时的精度是秒 ,不如用上面的方法通吃。
time_t now,then;
now = time(NULL);//开始计时
doSomething();
then = time(NULL);//卡表
difftime(t_end,t_start);//计算时间差
)
另外还有clock()函数可以计时,使用方法和time()相似,但使用不方便,不推荐使用。
3.计时器的使用
Linux操作系统为每一个进程提供了3个内部间隔计时器.
ITIMER_REAL:减少实际时间.时间到的时候发出SIGALRM信号.
ITIMER_VIRTUAL:减少有效时间(进程执行的时间).产生SIGVTALRM信号.
ITIMER_PROF:减少进程的有效时间和系统时间(为进程调度用的时间).这个经常和上面一个使用用来计算系统内核时间和用户时间.产生SIGPROF信号.
具体的操作函数是:
#include
int getitimer(int which,struct itimerval *value);
int setitimer(int which,struct itimerval *newval,struct itimerval *oldval);
struct itimerval {
struct timeval it_interval;
struct timeval it_value;
}
getitimer函数得到间隔计时器的时间值.保存在value中 setitimer函数设置间隔计时器的时间值为newval.并将旧值保存在oldval中. which表示使用三个计时器中的哪一个. itimerval结构中的it_value是减少的时间,当这个值为0的时候就发出相应的信号了. 然后设置为it_interval值.
代码示例:
#include
#include
#include
#include
#include
#define PROMPT "two seconds passed.../n"
char *prompt=PROMPT;
unsigned int len;
void prompt_info(int signo)
{
write(STDERR_FILENO,prompt,len);
}
void init_sigaction(void)
{
struct sigaction act;
act.sa_handler=prompt_info;
act.sa_flags=0;
sigemptyset(&act.sa_mask);
sigaction(SIGPROF,&act,NULL); //给信号绑定handler
}
void init_time()
{
struct itimerval value;
value.it_value.tv_sec=2;
value.it_value.tv_usec=0;
value.it_interval=value.it_value;
setitimer(ITIMER_PROF,&value,NULL);
}
int main()
{
len=strlen(prompt);
init_sigaction();
init_time();
while(1);
}
输出:
two seconds passed...
two seconds passed...
two seconds passed...
two seconds passed...
4.自定义时间格式
我们可以使用strftime()函数将时间格式化为我们想要的格式。它的原型如下:
size_t strftime(
char *strDest,
size_t maxsize,
const char *format,
const struct tm *timeptr
);
我们可以根据format指向字符串中格式命令把timeptr中保存的时间信息放在strDest指向的字符串中,最多向strDest中存放maxsize个字符。该函数返回向strDest指向的字符串中放置的字符数。
函数strftime()的操作有些类似于sprintf():识别以百分号(%)开始的格式命令集合,格式化输出结果放在一个字符串中。格式化命令说明串strDest中各种日期和时间信息的确切表示方法。格式串中的其他字符原样放进串中。格式命令列在下面,它们是区分大小写的。
%a 星期几的简写
%A 星期几的全称
%b 月分的简写
%B 月份的全称
%c 标准的日期的时间串
%C 年份的后两位数字
%d 十进制表示的每月的第几天
%D 月/天/年
%e 在两字符域中,十进制表示的每月的第几天
%F 年-月-日
%g 年份的后两位数字,使用基于周的年
%G 年分,使用基于周的年
%h 简写的月份名
%H 24小时制的小时
%I 12小时制的小时
%j 十进制表示的每年的第几天
%m 十进制表示的月份
%M 十时制表示的分钟数
%n 新行符
%p 本地的AM或PM的等价显示
%r 12小时的时间
%R 显示小时和分钟:hh:mm
%S 十进制的秒数
%t 水平制表符
%T 显示时分秒:hh:mm:ss
%u 每周的第几天,星期一为第一天 (值从0到6,星期一为0)
%U 第年的第几周,把星期日做为第一天(值从0到53)
%V 每年的第几周,使用基于周的年
%w 十进制表示的星期几(值从0到6,星期天为0)
%W 每年的第几周,把星期一做为第一天(值从0到53)
%x 标准的日期串
%X 标准的时间串
%y 不带世纪的十进制年份(值从0到99)
%Y 带世纪部分的十进制年份
%z,%Z 时区名称,如果不能得到时区名称则返回空字符
5.时间的其他用途
用作随机数的种子,由于时间获得的实际上是一个double类型的长整数,通过time(NULL)函数获得,作为srand(time(NULL))的种子产生随机数比较好。
#include "time.h"
#include "stdio.h"
#include "stdlib.h"
int main(void)
{
srand(time(NULL));
//设置种子,如果将这个函数注释掉,每次运行程序得到的随机数是相同的
for(int i=0;i<100;i++)
{
printf("%d/t",rand());
}
system("pause");
return 0;
}