linux下時間有關的函式和結構體

ii_chengzi發表於2019-01-14

1、時間型別。Linux下常用的時間型別有6個:time_t,struct timeb, struct timeval,struct timespec,clock_t, struct tm.

(1) time_t是一個長整型,一般用來表示用1970年以來的秒數.

該型別定義在中.

一般透過 time_t time = time(NULL); 獲取.

(2) struct timeb結構: 主要有兩個成員, 一個是秒, 另一個是毫秒, 精確度為毫秒.

struct timeb

{

time_t time;

unsigned short millitm;

short timezone;

short dstflag;

};

由函式int ftime(struct timeb *tp); 來獲取timeb.

成功返回0, 失敗返回-1.

(3) struct timeval有兩個成員,一個是秒,一個是微妙.

struct timeval

{

long tv_sec; /* seconds */

long tv_usec; /* microseconds */

};

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

struct timezone結構的定義為:

struct timezone

{

int tz_minuteswest; /* 和Greewich時間差了多少分鐘*/

int tz_dsttime; /* 日光節約時間的狀態 */

};

(4) struct timespec有兩個成員,一個是秒,一個是納秒, 所以最高精確度是納秒.

struct timespec

{

time_t tv_sec; /* seconds */

long tv_nsec; /* nanoseconds */

};

一般由函式long clock_gettime (clockid_t which_clock, struct timespec *tp); 獲取.

獲取特定時鐘的時間,時間透過tp結構傳回,目前定義了6種時鐘,分別是

CLOCK_REALTIME 統當前時間,從1970年1.1日算起

CLOCK_MONOTONIC 系統的啟動時間,不能被設定

CLOCK_PROCESS_CPUTIME_ID 程式執行時間

CLOCK_THREAD_CPUTIME_ID 執行緒執行時間

CLOCK_REALTIME_HR CLOCK_REALTIME的高精度版本

CLOCK_MONOTONIC_HR CLOCK_MONOTONIC的高精度版本

獲取特定時鐘的時間精度:

long clock_getres(clockid_t );

設定特定時鐘的時間:

long clock_settime(clockid_t ,struct timespec*);

休眠time中指定的時間,如果遇到訊號中斷而提前返回,則由left_time返回剩餘的時間:

long clock_nanosleep(clockid_t ,int flag,timespec* time,timespec* left_time);

(5) clock_t型別, 由clock_t clock(); 返回獲取.

表示程式佔用的cpu時間. 精確到微秒.

(6)struct tm是直觀意義上的時間表示方法:

struct tm

{

int tm_sec; /* seconds */

int tm_min; /* minutes */

int tm_hour; /* hours */

int tm_mday; /* day of the month */

int tm_mon; /* month */

int tm_year; /* year */

int tm_wday; /* day of the week */

int tm_yday; /* day in the year */

int tm_isdst; /* daylight saving time */

};

2、獲得當前時間

在所有的UNIX下,都有個time()的函式

time_t time(time_t *t);

這個函式會傳回從epoch開始計算起的秒數,如果t是non-null,它將會把時間值填入t中。

對某些需要較高精準度的需求,Linux提供了gettimeofday()。

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

int settimeofday(const struct timeval * tv,const struct timezone *tz);

struct tm格式時間函式

struct tm * gmtime(const time_t * t);

轉換成格林威治時間。有時稱為GMT或UTC。

struct tm * localtime(const time_t *t);

轉換成本地時間。它可以透過修改TZ環境變數來在一臺機器中,不同使用者表示不同時間。

time_t mktime(struct tm *tp);

轉換tm成為time_t格式,使用本地時間。

tme_t timegm(strut tm *tp);

轉換tm成為time_t格式,使用UTC時間。

double difftime(time_t t2,time_t t1);

計算秒差。

文字時間格式函式

char * asctime(struct tm *tp);

char * ctime(struct tm *tp);

這兩個函式都轉換時間格式為標準UNIX時間格式。

Mon May 3 08:23:35 1999

ctime一率使用當地時間,asctime則用tm結構內的timezone資訊來表示。

size_t strftime(char *str,size_t max,char *fmt,struct tm *tp);

strftime有點像sprintf,其格式由fmt來指定。

%a : 本第幾天名稱,縮寫。

%A : 本第幾天名稱,全稱。

%b : 月份名稱,縮寫。

%B : 月份名稱,全稱。

%c : 與ctime/asctime格式相同。

%d : 本月第幾日名稱,由零算起。

%H : 當天第幾個小時,24小時制,由零算起。

%I : 當天第幾個小時,12小時制,由零算起。

%j : 當年第幾天,由零算起。

%m : 當年第幾月,由零算起。

%M : 該小時的第幾分,由零算起。

%p : AM或PM。

%S : 該分鐘的第幾秒,由零算起。

%U : 當年第幾,由第一個日開始計算。

%W : 當年第幾,由第一個一開始計算。

%w : 當第幾日,由零算起。

%x : 當地日期。

%X : 當地時間。

%y : 兩位數的年份。

%Y : 四位數的年份。

%Z : 時區名稱的縮寫。

%% : %符號。

char * strptime(char *s,char *fmt,struct tm *tp);

如同scanf一樣,解譯字串成為tm格式。

%h : 與%b及%B同。

%c : 讀取%x及%X格式。

%C : 讀取%C格式。

%e : 與%d同。

%D : 讀取%m/%d/%y格式。

%k : 與%H同。

%l : 與%I同。

%r : 讀取"%I:%M:%S %p"格式。

%R : 讀取"%H:%M"格式。

%T : 讀取"%H:%M:%S"格式。

%y : 讀取兩位數年份。

%Y : 讀取四位數年份。

下面舉一個小例子,說明如何獲得系統當前時間:

time_t now;

struct tm *timenow;

char strtemp[255];

time(&now);

timenow = localtime(&now);

printf("recent time is : %s \n", asctime(timenow));

3、延時

延時可以採用如下函式:

unsigned int sleep(unsigned int seconds);

sleep()會使目前程式陷入「冬眠」seconds秒,除非收到「不可抵」的訊號。

如果sleep()沒睡飽,它將會返回還需要補眠的時間,否則一般返回零。

void usleep(unsigned long usec);

usleep與sleep()類同,不同之處在於秒的單位為10E-6秒。

int select(0,NULL,NULL,NULL,struct timeval *tv);

可以利用select的實作sleep()的功能,它將不會等待任何事件發生。

int nanosleep(struct timespec *req,struct timespec *rem);

nanosleep會沉睡req所指定的時間,若rem為non-null,而且沒睡飽,將會把要補眠的時間放在rem上。

4、定時器

4.1、alarm

如果不要求很精確的話,用 alarm() 和 signal() 就夠了

unsigned int alarm(unsigned int seconds)

專門為SIGALRM訊號而設,在指定的時間seconds秒後,將向程式本身傳送SIGALRM訊號,又稱為鬧鐘時間。程式呼叫alarm後,任何以前的alarm()呼叫都將無效。如果引數seconds為零,那麼程式內將不再包含任何鬧鐘時間。如果呼叫alarm()前,程式中已經設定了鬧鐘時間,則返回上一個鬧鐘時間的剩餘時間,否則返回0。

示例:

#include

#include

#include

void sigalrm_fn(int sig)

{

/* Do something */

printf("alarm!\n");

alarm(2);

return;

}

int main(void)

{

signal(SIGALRM, sigalrm_fn);

alarm(2);

/* Do someting */

while(1) pause();

}

4.2、setitimer

int setitimer(int which, const struct itimerval *value, struct itimerval *ovalue));

setitimer()比alarm功能強大,支援3種型別的定時器:

ITIMER_REAL : 以系統真實的時間來計算,它送出SIGALRM訊號。

ITIMER_VIRTUAL : 以該行程真正有執行的時間來計算,它送出SIGVTALRM訊號。

ITIMER_PROF : 以行程真正有執行及在核心中所費的時間來計算,它送出SIGPROF訊號。

Setitimer()第一個引數which指定定時器型別(上面三種之一);第二個引數是結構itimerval的一個例項;第三個引數可不做處理。

Setitimer()呼叫成功返回0,否則返回-1。

下面是關於setitimer呼叫的一個簡單示範,在該例子中,每隔一秒發出一個SIGALRM,每隔0.5秒發出一個SIGVTALRM訊號::

#include

#include

#include

#include

#include

#include

int sec;

void sigroutine(int signo){

switch (signo){

case SIGALRM:

printf("Catch a signal -- SIGALRM \n");

signal(SIGALRM, sigroutine);

break;

case SIGVTALRM:

printf("Catch a signal -- SIGVTALRM \n");

signal(SIGVTALRM, sigroutine);

break;

}

return;

}

int main()

{

struct itimerval value, ovalue, value2;

sec = 5;

printf("process id is %d ", getpid());

signal(SIGALRM, sigroutine);

signal(SIGVTALRM, sigroutine);

value.it_value.tv_sec = 1;

value.it_value.tv_usec = 0;

value.it_interval.tv_sec = 1;

value.it_interval.tv_usec = 0;

setitimer(ITIMER_REAL, &value, &ovalue);

value2.it_value.tv_sec = 0;

value2.it_value.tv_usec = 500000;

value2.it_interval.tv_sec = 0;

value2.it_interval.tv_usec = 500000;

setitimer(ITIMER_VIRTUAL, &value2, &ovalue);

for(;;)

;

}

該例子的螢幕複製如下:

localhost:~$ ./timer_test

process id is 579

Catch a signal – SIGVTALRM

Catch a signal – SIGALRM

Catch a signal – SIGVTALRM

Catch a signal – SIGVTALRM

Catch a signal – SIGALRM

Catch a signal –GVTALRM

注意:Linux訊號機制基本上是從Unix系統中繼承過來的。早期Unix系統中的訊號機制比較簡單和原始,後來在實踐中暴露出一些問題,因此,把那些建立在早期機制上的訊號叫做"不可靠訊號",訊號值小於SIGRTMIN(Red hat 7.2中,SIGRTMIN=32,SIGRTMAX=63)的訊號都是不可靠訊號。這就是"不可靠訊號"的來源。它的主要問題是:程式每次處理訊號後,就將對訊號的響應設定為預設動作。在某些情況下,將導致對訊號的錯誤處理;因此,使用者如果不希望這樣的操作,那麼就要在訊號處理函式結尾再一次呼叫signal(),重新安裝該訊號。

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