c time类型详解

　　linux下存储时间常见的有两种存储方式，一个是从1970年01月01日 0:00:00到现在经过了多少秒，一个是用一个结构来分别存储年月日时分秒的。time_t 这种类型就是用来存储从1970年到现在经过了多少秒，要想更精确一点，可以用结构struct timeval，它精确到微妙。

1 struct timeval
2 {
3     long tv_sec; /*秒*/
4     long tv_usec; /*微秒*/
5 };

而直接存储年月日的是一个结构：

 1 struct tm
 2 {
 3     int tm_sec;  /*秒，正常范围0-59， 但允许至61*/
 4     int tm_min;  /*分钟，0-59*/
 5     int tm_hour; /*小时， 0-23*/
 6     int tm_mday; /*日，即一个月中的第几天，1-31*/
 7     int tm_mon;  /*月， 从一月算起，0-11*/  1+p->tm_mon;
 8     int tm_year;  /*年， 从1900至今已经多少年*/  1900＋ p->tm_year;
 9     int tm_wday; /*星期，一周中的第几天， 从星期日算起，0-6*/
10     int tm_yday; /*从今年1月1日到目前的天数，范围0-365*/
11     int tm_isdst; /*日光节约时间的旗标*/
12 };

需要特别注意的是，年份是从1970年01月01日 0:00:00开始计算的。

下面介绍一下我们常用的时间函数：（参考链接：http://www.cplusplus.com/reference/ctime/）

 1 #include <time.h>
 2 char *asctime(const struct tm* timeptr);
 3 将结构中的信息转换为真实世界的时间，以字符串的形式显示
 4 
 5 char *ctime(const time_t *timep);
 6 将timep转换为真是世界的时间，以字符串显示，它和asctime不同就在于传入的参数形式不一样
 7 
 8 double difftime(time_t time1, time_t time2);
 9 返回两个时间相差的秒数
10 
11 int gettimeofday(struct timeval *tv, struct timezone *tz);
12 返回当前距离1970年的秒数和微妙数，后面的tz是时区
13 
14 struct tm* gmtime(const time_t *timep);
15 将time_t表示的时间转换为没有经过时区转换的UTC时间，是一个struct tm结构指针
16 
17 stuct tm* localtime(const time_t *timep);
18 和gmtime类似，但是它是经过时区转换的时间。
19 另外需要注意的是不能连续使用localtime，如有需求应该保存上一个timep的值。(多线程下也需要注意)
20 
21 time_t mktime(struct tm* timeptr);
22 将struct tm 结构的时间转换为从1970年至今的秒数
23 
24 time_t time(time_t *t);
25 取得从1970年1月1日至今的秒数。

上面是简单的介绍，下面通过实战来看看这些函数的用法：

 1 /*gettime1.c*/
 2 #include <time.h>
 3 int main()
 4 {
 5     time_t timep;   
 6     time(&timep); /*获取time_t类型的当前时间*/
 7     /*用gmtime将time_t类型的时间转换为struct tm类型的时间按，／／没有经过时区转换的UTC时间
 8       然后再用asctime转换为我们常见的格式 Fri Jan 11 17:25:24 2008
 9     */
10     printf("%s", asctime(gmtime(&timep)));
11     return 0;
12 }

编译并运行：

1 $gcc -o gettime1 gettime1.c
2 $./gettime1
3 Fri Jan 11 17:04:08 2008

下面是直接把time_t类型的转换为我们常见的格式:

 1 /* gettime2.c*/
 2 #include <time.h>
 3 int main()
 4 {
 5     time_t timep;
 6    
 7     time(&timep); /*获取time_t类型当前时间*/   
 8     /*转换为常见的字符串：Fri Jan 11 17:04:08 2008*/
 9     printf("%s", ctime(&timep));
10     return 0;
11 }

编译并运行：

10:06:04

两个的结果除了秒上有差别之外（执行程序需要时间），应该是一样的，可是我这里执行却发现差了很长时间按，一个是周五，一个是周六，后来我用 date 命令执行了一遍（备注：date -u显示UTC时间）

1 $date
2 六 1月 12 01:25:19 CST 2008

我发现date和gettime2比较一致，我估计可能gettime1并没有经过时区的转换，它们是有差别的。

/*gettime3.c */
#include <time.h>
int main()
{
    char *wday[] = {"Sun", "Mon", "Tue", "Wed", "Thu", "Fri", "Sat"};
    time_t timep;
    struct tm *p;
   
    time(&timep); /*获得time_t结构的时间，UTC时间*/
    p = gmtime(&timep); /*转换为struct tm结构的UTC时间*/
    printf("%d/%d/%d ", 1900 + p->tm_year, 1+ p->tm_mon, p->tm_mday);
    printf("%s %d:%d:%d
", wday[p->tm_wday], p->tm_hour,
        p->tm_min, p->tm_sec);
    return 0;
}

编译并运行：

1 $gcc -o gettime3 gettime3.c
2 $./gettime3
3 2008/1/11 Fri 17:42:54

从这个时间结果上来看，它和gettime1保持一致。

 1 /*gettime4.c*/
 2 #include <time.h>
 3 int main()
 4 {
 5     char *wday[] = {"Sun", "Mon", "Tue", "Wed", "Thu", "Fri", "Sat"};
 6     time_t timep;
 7     struct tm *p;
 8    
 9     time(&timep); /*获得time_t结构的时间，UTC时间*/
10     p = localtime(&timep); /*转换为struct tm结构的当地时间*/
11     printf("%d/%d/%d ", 1900 + p->tm_year, 1+ p->tm_mon, p->tm_mday);
12     printf("%s %d:%d:%d
", wday[p->tm_wday], p->tm_hour, p->tm_min, p->tm_sec);
13     return 0;
14 }

编译并运行：

1 $gcc -o gettime4 gettime4.c
2 $./gettime4
3 2008/1/12 Sat 1:49:29

从上面的结果我们可以这样说：

time, gmtime 所表示的时间都是UTC时间，只是数据类型不一样，

而localtime 所表示的时间都是经过时区转换后的时间，它和你用系统命令date所表示的CST时间应该保持一致。

(备注：CST 中央标准时间 GMT 格林威治时间 UTC 世界协调时间 EST 东部标准时间)

 1 /*gettime5.c*/
 2 #include <time.h>
 3 int main()
 4 {
 5     time_t timep;
 6     struct tm *p;
 7     time(&timep); /*当前time_t类型UTC时间*/
 8     printf("time():%d
",timep);
 9     p = localtime(&timep); /*转换为本地的tm结构的时间按*/
10     timep = mktime(p); /*重新转换为time_t类型的UTC时间，这里有一个时区的转换*/ 
11     printf("time()->localtime()->mktime(): %d
", timep);
12     return 0;
13 }

编译并运行：

1 $gcc -o gettime5 gettime5.c
2 $./gettime5
3 time():1200074913
4 time()->localtime()->mktime(): 1200074913

这里面把UTC时间按转换为本地时间，然后再把本地时间转换为UTC时间，它们转换的结果保持一致。

 1 /*gettime6.c */
 2 #include <time.h>
 3 int main()
 4 {
 5     time_t timep;
 6     struct tm *p;
 7     time(&timep);  /*得到time_t类型的UTC时间*/
 8     printf("time():%d
",timep);
 9     p = gmtime(&timep); /*得到tm结构的UTC时间*/
10     timep = mktime(p); /*转换，这里会有时区的转换*/ 
11     printf("time()->gmtime()->mktime(): %d
", timep);
12     return 0;
13 }

编译并运行：

1 $gcc -o gettime6 gettime6.c
2 $./gettime6
3 time():1200075192
4 time()->gmtime()->mktime(): 1200046392

从这里面我们可以看出，转换后时间不一致了，计算一下，整整差了8个小时( (1200075192-1200046392)/3600 = 8)，说明mktime会把本地时间转换为UTC时间，这里面本来就是UTC时间，于是再弄个时区转换，结果差了8个小时，用的时候应该注意。