c/c++中时间函数和随机函数的总结
[C/C++] Linux下c语言编程的时间函数详解默认分类 2010-03-12 10:41:35 阅读448 评论0 字号：大中小订阅 .
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* Linux时间函数 *
******************/
asctime（将时间和日期以字符串格式表示）; ===>传入UTC(struct tm)tmp，返回char*。
ctime（将时间和日期以字符串格式表示）; ===>传入(time_t)arg，返回char*。
gettimeofday（取得目前的时间）; ===>传入(time_t)arg，返回tv，tz结构体传入时间，时区信息。
gmtime（取得目前时间和日期）; ===>传入(time_t)arg，返回UTC(struct tm)tmp。
localtime（取得当地目前时间和日期）; ===>传入time_t，返回当地(struct tm)tmp。
mktime（将时间结构数据转换成经过的秒数）; ===>把(struct tm)tmp转换为UTC(time_t)arg。
settimeofday（设置目前时间）; ===>通过tv，tz结构体传入时间，时区信息。
time（取得目前的时间）; ===>非空参数（或返回值）接收(time_t)arg。
×××注1：char*是字符串时间格式。如：Sat Oct 28 02:10:06 2000。
×××注2：time_t是time()的返回值类型，(time_t)arg指从1970年到所指时间的秒数。
×××注3：struct tm为真实世界的表示时间方式，(struct tm)tmp是指向tm的时间。
×××注4：UTC,指标准时间。简单的想，就是0时区的时间标准。
以下是各个函数的详解：
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asctime（将时间和日期以字符串格式表示）
相关函数 time，ctime，gmtime，localtime
表头文件 #include<time.h>
定义函数 char *asctime(const struct tm * timeptr);
函数说明 asctime()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”
返回值 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。
附加说明 返回一字符串表示目前当地的时间日期。
范例
#include <time.h>
int main()
{
time_t timep;
time (&timep);
printf(“%s”,asctime(gmtime(&timep)));
return 0;
}
执行
Sat Oct 28 02:10:06 2000
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ctime（将时间和日期以字符串格式表示）
相关函数 time，asctime，gmtime，localtime
表头文件 #include<time.h>
定义函数 char *ctime(consttime_t *timep);
函数说明 ctime() 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\n”。若再调用相关的时间日期函数，此字符串可能会被破坏。
返回值 返回一字符串表示目前当地的时间日期。
范例
#include<time.h>
int main(){
time_t timep;
time (&timep);
printf(“%s”,ctime(&timep));
return 0;
}
执行
Sat Oct 28 10 : 12 : 05 2000
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gettimeofday（取得目前的时间）
相关函数 time，ctime，ftime，settimeofday
表头文件 #include<sys/time.h>
& #include <unistd.h>
定义函数 int gettimeofday (struct timeval * tv , struct timezone * tz )
函数说明 gettimeofday()会把目前的时间有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*/
};
上述两个结构都定义在/usr/include/sys/time.h。tz_dsttime 所代表的状态如下
DST_NONE /*不使用*/
DST_USA /*美国*/
DST_AUST /*澳洲*/
DST_WET /*西欧*/
DST_MET /*中欧*/
DST_EET /*东欧*/
DST_CAN /*加拿大*/
DST_GB /*大不列颠*/
DST_RUM /*罗马尼亚*/
DST_TUR /*土耳其*/
DST_AUSTALT /*澳洲（1986年以后）*/
返回值 成功则返回0，失败返回－1，错误代码存于errno。附加说明EFAULT指针tv和tz所指的内存空间超出存取权限。
范例
#include<sys/time.h>
#include<unistd.h>
int main(){
struct timeval tv;
struct timezone tz;
gettimeofday (&tv , &tz);
printf(“tv_sec; %d\n”, tv,.tv_sec) ;
printf(“tv_usec; %d\n”,tv.tv_usec);
printf(“tz_minuteswest; %d\n”,tz.tz_minuteswest);
printf(“tz_dsttime,%d\n”,tz.tz_dsttime);
return 0;
}
执行
tv_sec: 974857339
tv_usec:136996
tz_minuteswest:-540
tz_dsttime:0
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gmtime（取得目前时间和日期）
相关函数 time,asctime,ctime,localtime
表头文件 #include<time.h>
定义函数 structtm*gmtime(const time_t*timep);
函数说明 gmtime()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。
结构tm的定义为
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;
};
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 从今年1月1日算起至今的天数，范围为0-365
int tm_isdst 日光节约时间的旗标
此函数返回的时间日期未经时区转换，而是UTC时间。
返回值 返回结构tm代表目前UTC 时间
范例 #include<time.h>
int main(){
char*wday[]={"Sun","Mon","Tue","Wed","Thu","Fri","Sat"};
time_t timep;
struct tm *p;
time(&timep);
p=gmtime(&timep);
printf(“%d%d%d”,(1900+p->tm_year),(1+p->tm_mon),p->tm_mday);
printf(“%s%d;%d;%d\n”,wday[p->tm_wday], p->tm_hour, p->tm_min, p->tm_sec);
return 0;
}
执行
2000/10/28 Sat 8:15:38
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localtime（取得当地目前时间和日期）
相关函数 time, asctime,ctime, gmtime
表头文件 #include<time.h>
定义函数 struct tm*localtime(const time_t * timep);
函数说明 localtime()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。结构tm的定义请参考gmtime()。此函数返回的时间日期已经转换成当地时区。
返回值 返回结构tm代表目前的当地时间。
范例
#include<time.h>
int main(){
char*wday[]={“Sun”,”Mon”,”Tue”,”Wed”,”Thu”,”Fri”,”Sat”};
time_t timep;
struct tm *p;
time(&timep);
p=localtime(&timep); /*取得当地时间*/
printf (“%d%d%d ”,(1900+p->tm_year),( l+p->tm_mon), p->tm_mday);
printf(“%s%d:%d:%d\n”,wday[p->tm_wday],p->tm_hour, p->tm_min, p->tm_sec);
return 0;
}
执行
2000/10/28 Sat 11:12:22
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mktime（将时间结构数据转换成经过的秒数）
相关函数 time，asctime，gmtime，localtime
表头文件 #include<time.h>
定义函数 time_tmktime(strcut tm * timeptr);
函数说明 mktime()用来将参数timeptr所指的tm结构数据转换成从公元1970年1月1日0时0分0 秒算起至今的UTC时间所经过的秒数。
返回值 返回经过的秒数。
范例
/* 用time()取得时间（秒数），利用localtime()
转换成struct tm 再利用mktine（）将struct tm转换成原来的秒数*/
#include<time.h>
int main(){
time_t timep;
strcut tm *p;
time(&timep);
printf(“time() : %d \n”,timep);
p=localtime(&timep);
timep = mktime(p);
printf(“time()->localtime()->mktime():%d\n”,timep);
return 0;
}
执行
time():974943297
time()->localtime()->mktime():974943297
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settimeofday（设置目前时间）
相关函数 time，ctime，ftime，gettimeofday
表头文件 #include<sys/time.h>
& #include<unistd.h>
定义函数 int settimeofday (const struct timeval *tv,const struct timezone *tz);
函数说明 settimeofday()会把目前时间设成由tv所指的结构信息，当地时区信息则设成tz所指的结构。详细的说明请参考gettimeofday()。注意，只有root权限才能使用此函数修改时间。
返回值 成功则返回0，失败返回－1，错误代码存于errno。
错误代码 EPERM 并非由root权限调用settimeofday（），权限不够。
EINVAL 时区或某个数据是不正确的，无法正确设置时间。
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time（取得目前的时间）
相关函数 ctime，ftime，gettimeofday
表头文件 #include<time.h>
定义函数 time_t time(time_t*t);
函数说明 此函数会返回从公元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。
返回值 成功则返回秒数，失败则返回((time_t)-1)值，错误原因存于errno中。
范例
#include<time.h>
int mian(){
int seconds= time((time_t*)NULL);
printf(“%d\n”,seconds);
return 0;
}
执行
9.73E+08
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$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$随机函数*******************************
一、C++中不能使用random()函数
random函数不是ANSIC标准，不能在gcc,vc等编译器下编译通过。可改用C++下的rand函数来实现。
1、C++标准函数库提供一随机数生成器rand，返回0－RAND_MAX之间均匀分布的伪随机整数。 RAND_MAX必须至少为32767。rand()函数不接受参数，默认以1为种子（即起始值）。 随机数生成器总是以相同的种子开始，所以形成的伪随机数列也相同，失去了随机意义。（但这样便于程序调试）
2、C++中另一函数srand（），可以指定不同的数（无符号整数变元）为种子。但是如果种子相同，伪随机数列也相同。一个办法是让用户输入种子，但是仍然不理想。
3、比较理想的是用变化的数，比如时间来作为随机数生成器的种子。 time的值每时每刻都不同。所以种子不同，所以，产生的随机数也不同。
// C++随机函数（VC program）
#include<stdio.h>
#include<iostream>
#include<time.h>
using namespacestd;
#define MAX 100
int main(int argc,char* argv[])
{
srand( (unsigned)time( NULL ));//srand()函数产生一个以当前时间开始的随机种子.应该放在for等循环语句前面不然要很长时间等待
for (inti=0;i<10;i++)
cout<<rand()%MAX<<endl;//MAX为最大值，其随机域为0~MAX-1
return 0;
}
二、rand()的用法
rand()不需要参数，它会返回一个从0到最大随机数的任意整数，最大随机数的大小通常是固定的一个大整数。 这样，如果你要产生0~10的10个整数，可以表达为：
int N = rand() %11;
这样，N的值就是一个0~10的随机数，如果要产生1~10，则是这样：
int N = 1 + rand()% 11;
总结来说，可以表示为：
a + rand() % n
其中的a是起始值，n是整数的范围。
a + rand() % (b-a+1) 就表示 ａ～ｂ之间的一个随机数
若要0~1的小数，则可以先取得0~10的整数，然后均除以10即可得到随机到十分位的10个随机小数，若要得到随机到百分位的随机小数，则需要先得到0~100的10个整数，然后均除以100，其它情况依
此类推。
通常rand()产生的随机数在每次运行的时候都是与上一次相同的，这是有意这样设计的，是为了便于程序的调试。若要产生每次不同的随机数，可以使用srand( seed )函数进行随机化，随着seed的不同，就能够产生不同的随机数。
如大家所说，还可以包含time.h头文件，然后使用srand(time(0))来使用当前时间使随机数发生器随机化，这样就可以保证每两次运行时可以得到不同的随机数序列(只要两次运行的间隔超过1秒)。
函数名: random
?功 能: 随机数发生器
用 法: int random(int num);
程序例:
#include<stdlib.h>
#include<stdio.h>
#include<time.h>
/* prints a randomnumber in the range 0 to 99 */
int main(void)
{
randomize();
printf("Randomnumber in the 0-99 range: %d\n", random (100));
return 0;
}
函数名: randomize
功 能: 初始化随机数发生器
用 法: void randomize(void);
程序例:
#include<stdlib.h>
#include<stdio.h>
#include<time.h>
int main(void)
{
int i;
randomize();
printf("Tenrandom numbers from 0 to 99\n\n");
for(i=0; i<10;i++)
printf("%d\n",rand() % 100);
return 0;
}
rand（产生随机数）
相关函数
srand
表头文件
#include<stdlib.h>
定义函数
int rand(void)
函数说明
rand()会返回一随机数值，范围在0至RAND_MAX 间。在调用此函数产生随机数前，必须先利用srand()设好随机数种子，如果未设随机数种子，rand()在调用时会自动设随机数种子为1。关于随机数种子请参考srand()。
返回值
返回0至RAND_MAX之间的随机数值，RAND_MAX定义在stdlib.h，其值为2147483647。
范例
/* 产生介于1 到10 间的随机数值，此范例未设随机数种子，完整的随机数产生请参考
srand（）*/
#include<stdlib.h>
main()
{
int i,j;
for(i=0;i<10;i++)
{
j=1+(int)(10.0*rand()/(RAND_MAX+1.0));
printf("%d",j);
}
}
执行
9 4 8 8 10 2 4 8 36
9 4 8 8 10 2 4 8 36
srand（设置随机数种子）
相关函数
rand
表头文件
#include<stdlib.h>
定义函数
void srand(unsigned int seed);
函数说明
srand()用来设置rand()产生随机数时的随机数种子。参数seed必须是个整数，通常可以利用geypid()或time(0)的返回值来当做seed。如果每次seed都设相同值，rand()所产生的随机数值每次就会一样。
返回值 返回0至RAND_MAX之间的随机数值，RAND_MAX定义在stdlib.h，其值为2147483647。范例 /* 产生介于1 到10 间的随机数值，此范例未设随机数种子，完整的随机数产生请参考 srand（）*/ #include<stdlib.h> main() { int i,j;for(i=0;i<10;i++) { j=1+(int)(10.0*rand()/(RAND_MAX+1.0)); printf("%d",j); } }
返回值
范例
/* 产生介于1 到10 间的随机数值，此范例与执行结果可与rand（）参照*/
#include<time.h>
#include<stdlib.h>
main()
{
int i,j;
srand((int)time(0));
for(i=0;i<10;i++)
{
j=1+(int)(10.0*rand()/(RAND_MAX+1.0));
printf(" %d",j);
}
}
执行
5 8 8 8 10 2 10 89 9
2 9 7 4 10 3 2 108 7
在指定的两个数之间产生随机数
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<time.h>
//返回a和b之间的随机数,用时间做种子
intrand_between_a_b(int a,int b)
{
int c ,re,temp;
time_t t;
if(a < b)
{
temp = a;
a = b;
b = temp;
}
c = a - b;
srand((unsigned) time(&t)); //使用时间做种子数
re = b + (rand() % c);
return re;
}
int main()
{
int re;
re = rand_between_a_b(35,98);
printf("%d\n",re);
getch();
return 0;
}
注：
srand()配置随机数种子。
srand((unsigned)time(NULL));产生伪随机数数列
rand()产生随机数
C库里的Rand函数用的是伪随机数生成算法，你不种一个新种子进去，生成的随机数序列都是一样的。
伪随机的意思就是不随机，种子相同的情况下，等次数地获得的“随机”结果都是一样的(函数嘛...)
为了让他真随机，就得找个现成的随机量作初值
一般选时间作为srand的参数，也就是seed