Linux C/C++ 获取系统时间

Linux C/C++ 获取系统时间

概述

C 标准库提供了 time() 函数与 localtime() 函数可以获取到当前系统的日历时间，但 time() 函数精度只能到秒级，如果需要更高精度的系统时间需要使用 gettimeofday() 函数，精度达到微秒级。

#include 

int gettimeofday(struct timeval *tv, struct timezone *tz);

tv 参数是一个 struct timeval 结构体（同样是在 头文件中定义）:

struct timeval {
    time_t      tv_sec;     /* seconds */
    suseconds_t tv_usec;    /* microseconds */
};

时区结构体 struct timezone 的使用已过时，tz 参数通常应指定为 NULL。

函数 localtime() 把 timep 指向的日历时间转换为表示本地时间的细分时间。

#include 

struct tm *localtime(const time_t *timep);

localtime() 返回一个指向 struct tm 对象的指针，它保存了一个日历时间的各组成部分，日历时间也被称为细分时间（Broken-down time）。该结构体定义在 头文件中：

struct tm {
    int tm_sec;    /* Seconds (0-60) */
    int tm_min;    /* Minutes (0-59) */
    int tm_hour;   /* Hours (0-23) */
    int tm_mday;   /* Day of the month (1-31) */
    int tm_mon;    /* Month (0-11) */
    int tm_year;   /* Year - 1900 */
    int tm_wday;   /* Day of the week (0-6, Sunday = 0) */
    int tm_yday;   /* Day in the year (0-365, 1 Jan = 0) */
    int tm_isdst;  /* Daylight saving time */
};

tm 结构体的成员：

• tm_sec —— 分钟后的秒数，通常在 59 秒的范围内，但最多可以达到 60 秒，以允许闰秒。
• tm_min —— 小时后的分钟数，范围为 0 到 59。
• tm_hour —— 午夜过后的小时数，范围为 0 到 23。
• tm_mday —— 一个月的某一天，范围为 1 到 31。
• tm_mon —— 自 1 月以来的月份数，范围为 0 到 11（显示月份的时候需要加 1）
• tm_year —— 自 1900 年以来的年数（显示年份的时候需要加上 1900）
• tm_wday —— 自周日（星期日）以来的天数，范围为 0 到 6。
• tm_yday —— 自 1 月 1 日以来的天数，范围为 0 到 365。
• tm_isdst —— 指示夏时制在所述时间是否有效的标志。如果夏令时有效，则该值为正值；如果夏令时无效，则为零；如果信息不可用，则为负值。

示例

#include           // included for 'printf()'
#include        // included for 'gettimeofday()'
#include            // included for 'localtime()'

int main(int argc, char const *argv[]) {
    struct timeval tv;
    gettimeofday(&tv, NULL);

    time_t sec = tv.tv_sec;
    suseconds_t usec = tv.tv_usec;

    struct tm *lt = localtime(&sec);

    printf("%d-%02d-%02d %02d:%02d:%02d.%03d\n", 
            lt->tm_year + 1900,
            lt->tm_mon + 1,
            lt->tm_mday,
            lt->tm_hour,
            lt->tm_min,
            lt->tm_sec,
            (int)(usec / 1000));
    return 0;
}

使用 gettimeofday 获取到保存在 timeval 结构体的时间之后，通过 localtime 函数将 tv_sec 转换成 struct tm 结构体，在关键的 tm_year, tm_mon 进行特殊处理计算出当前到秒的日历时间，然后通过将 tv_usec 微秒数除以 1000 得到毫秒数。

在命令行使用 gcc 编译：

gcc -o main main.c

结果为带毫秒数的当前日历时间：

$ ./main
2022-12-15 11:03:56.847

易用性封装

如果需要直接在代码中获取当前带毫秒数的日历时间，可以参考以下封装接口：

使用 C++11 标准的 thread_local 创建一个线程安全的全局变量，然后将运算结果存储在全局变量中，最后返回对象的指针，这样既能保证调用函数的易用性，同时也能兼顾运算性能，这种写法可以非常简单地应用到大部分应用中：

thread_local char __timebuf[64] = {0x00};

const char *curtime() {
    struct timeval tv;
    gettimeofday(&tv, NULL);
    struct tm *lt = localtime(&tv.tv_sec);
    snprintf(__timebuf, sizeof(__timebuf) - 1,
            "%d-%02d-%02d %02d:%02d:%02d.%03d", 
            lt->tm_year + 1900,
            lt->tm_mon + 1,
            lt->tm_mday,
            lt->tm_hour,
            lt->tm_min,
            lt->tm_sec,
            (int)(tv.tv_usec / 1000));    
    return __timebuf;
}

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$△$ Linux C/C++ 单实例进程设计