Linux c++获取本地毫秒级精确时间

时间函数介绍

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Linux c/c++中提供了很多操作时间的库函数，这里简要介绍。

使用头文件 #include

常用的时间函数包括以下：

• time

  • 原型：time_t time(time_t *t);
  • 返回从公元1970年1月1日的UTC时间从0时0分0秒算起到现在所经过的秒数
  • 如果t 并非空指针的话，此函数也会将返回值存到t指针所指的内存
  • 成功则返回秒数，失败则返回((time_t)-1)值，错误原因存于errno中

• localtime

  • 原型：struct tm *localtime(const time_t * timep);
  • 将参数timep所指的time_t结构中的信息转换成真实世界所使用的时间日期表示方法，然后将结果由结构tm返回
  • 成功则返回0，失败返回－1，错误代码存于errno
  • 结构tm的定义如下，此函数返回的时间日期已经转换成当地时区

      struct tm {
    		int tm_sec;
    		int tm_min;
    		int tm_hour;
    		int tm_mday;
    		int tm_mon;
    		int tm_year;
    		int tm_wday;
    		int tm_yday;
    		int tm_isdst;
    	};
  

• gettimeofday

  • 原型：int gettimeofday ( struct timeval * tv , struct timezone * tz )
  • 把目前的时间由tv所指的结构返回，当地时区的信息则放到tz所指的结构中
  • timeval结构定义为：

  struct timeval {
    	long tv_sec; /*秒*/
    	long tv_usec; /*微秒*/
    };
  

  • timezone 结构定义为:

  struct timezone {
    	int tz_minuteswest; /*和Greenwich 时间差了多少分钟*/
    	int tz_dsttime; /*日光节约时间的状态*/
    };
  

• ctime

  • 原型：char *ctime(const time_t *timep);
  • 将参数timep所指的time_t结构中的信息转换成真实世界所使用的时间日期表示方法，然后将结果以字符串形态返回
  • 此函数已经由时区转换成当地时间，字符串格式为Wed Jun 30 21 :49 :08 1993

• asctime

  • 原型：char * asctime(const struct tm * timeptr);
  • 将参数timeptr所指的tm结构中的信息转换成真实世界所使用的时间日期表示方法，然后将结果以字符串形态返回
  • 此函数已经由时区转换成当地时间，字符串格式为: Wed Jun 30 21:49:08 1993\n
  • 若再调用相关的时间日期函数，此字符串可能会被破坏。此函数与ctime不同处在于传入的参数是不同的结构

• gmtime

  • 原型：struct tm* gmtime(const time_t*timep);
  • 将参数timep 所指的time_t 结构中的信息转换成真实世界所使用的时间日期表示方法，然后将结果由结构tm返回

• settimeofday

  • 原型：int settimeofday ( const struct timeval *tv,const struct timezone *tz);
  • 把目前时间设成由tv所指的结构信息，当地时区信息则设成tz所指的结构
  • 注意，只有root权限才能使用此函数修改时间

更多详细信息请使用man手册。

获取精确到毫秒的时间

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可以结合time, localtime, strftime得到本地时间，精确到秒。代码如下：

static string CurrentLocalTime(void)
{
    time_t t;  //秒时间
    tm *local; //本地时间
    char buf[128] = {0};

    t = time(NULL); //获取目前秒时间

    local = localtime(&t); //转为本地时间，注意，该函数非线程安全，下面的例子会使用线程安全函数localtime_r
    strftime(buf, 64, "%Y-%m-%d %H:%M:%S", local); //根据需要自定义格式

    return buf;
}

要想得到精确到毫秒的时间，就需要使用gettimeofday了。代码如下：

/**
 * @name: GetLocalTimeWithMs
 * @msg: 获取本地时间，精确到毫秒
 * @param {type} 
 * @return: string字符串，格式为YYYYMMDDHHMMSSsss，如：20190710130510368
 */
static string GetLocalTimeWithMs(void)
{
    string defaultTime = "19700101000000000";
    try
    {
        struct timeval curTime;
        gettimeofday(&curTime, NULL);
        int milli = curTime.tv_usec / 1000;

        char buffer[80] = {0};
        struct tm nowTime;
        localtime_r(&curTime.tv_sec, &nowTime);//把得到的值存入临时分配的内存中，线程安全
        strftime(buffer, sizeof(buffer), "%Y%m%d%H%M%S", &nowTime);

        char currentTime[84] = {0};
        snprintf(currentTime, sizeof(currentTime), "%s%03d", buffer, milli);

        return currentTime;
    }
    catch(const std::exception& e)
    {
        return defaultTime;
    }
    catch (...)
    {
        return defaultTime;
    }
}

得到字符串表示的本地时间信息后，可根据需要对字符串进行操作，简单方便。

c11获取时间戳

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c11提供了chrono，专门用来处理时间相关任务。它是子命名空间，位于std下。详细内容可以参考 std::chrono。

这里介绍一下常用的两种场景：获取当前时间戳和计算时间跨度（可以用来计算某段程序的耗时）。

• 获取当前时间戳

// get current local time stamp
int64_t getCurrentLocalTimeStamp()
{
    std::chrono::time_point<std::chrono::system_clock, std::chrono::milliseconds> tp = std::chrono::time_point_cast<std::chrono::milliseconds>(std::chrono::system_clock::now());
    auto tmp = std::chrono::duration_cast<std::chrono::milliseconds>(tp.time_since_epoch());
    return tmp.count();
    
    // return std::chrono::duration_cast(std::chrono::system_clock::now().time_since_epoch()).count();
}

其中，system_clock是系统级的时钟，能够获取当前的 time_point。它的 now 静态成员方法用来获取当前时间。

time_point 的 time_since_epoch 成员方法获取 1970 以来的时间。

然后通过 time_point_cast 或者 duration_cast 的 count 方法获取具体时间。

• 获取时间跨度

int countTimeConsume()
{
    using namespace std::chrono;

    high_resolution_clock::time_point t1 = high_resolution_clock::now();

    std::cout << "printing out 1000 stars...\n";
    for (int i = 0; i < 1000; ++i)
        std::cout << "*";
    std::cout << std::endl;

    high_resolution_clock::time_point t2 = high_resolution_clock::now();

    duration<double, std::milli> time_span = t2 - t1;

    std::cout << "It took me " << time_span.count() << " milliseconds.";
    std::cout << std::endl;

    return 0;
}

关于 system_clock、steady_clock、high_resolution_clock 的具体说明及区别，可能参考Difference between std::system_clock and std::steady_clock。

总结

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本地时间的获取在各种程序中使用率较高，可以放在项目的util中，供所有代码使用。

由于还没有理解透彻，不当之处请不吝指出哈。