C 标准库 - <time.h>

简介

time.h 头文件定义了四个变量类型、两个宏和各种操作日期和时间的函数。

<time.h> 是 C 标准库中的一个头文件，提供了处理和操作日期和时间的函数和类型。这个头文件中的函数用于获取当前时间、设置时间、格式化时间和计算时间差等。

常量与宏

常量/宏	说明
`CLOCKS_PER_SEC`	每秒的时钟周期数。
`NULL`	空指针常量。
`TIME_UTC`	表示 UTC 时间（C11）。

库变量

下面是头文件 time.h 中定义的变量类型：

序号	变量 & 描述
1	size_t 是无符号整数类型，它是 sizeof 关键字的结果。
2	clock_t 这是一个适合存储处理器时间的类型。
3	time_t is 这是一个适合存储日历时间的类型。
4	struct tm 这是一个用来保存时间和日期的结构。

tm 结构的定义如下：

struct tm {
   int tm_sec;         /* 秒，范围从 0 到 59        */
   int tm_min;         /* 分，范围从 0 到 59        */
   int tm_hour;        /* 小时，范围从 0 到 23        */
   int tm_mday;        /* 一月中的第几天，范围从 1 到 31    */
   int tm_mon;         /* 月，范围从 0 到 11        */
   int tm_year;        /* 自 1900 年起的年数        */
   int tm_wday;        /* 一周中的第几天，范围从 0 到 6    */
   int tm_yday;        /* 一年中的第几天，范围从 0 到 365    */
   int tm_isdst;       /* 夏令时                */
};

库宏

下面是头文件 time.h 中定义的宏：

序号	宏 & 描述
1	NULL 这个宏是一个空指针常量的值。
2	CLOCKS_PER_SEC 这个宏表示每秒的处理器时钟个数。

库函数

下面是头文件 time.h 中定义的函数：

序号	函数 & 描述
1	char asctime(const struct tm timeptr) 返回一个指向字符串的指针，它代表了结构 timeptr 的日期和时间。
2	clock_t clock(void) 返回程序执行起（一般为程序的开头），处理器时钟所使用的时间。
3	char ctime(const time_t timer) 返回一个表示当地时间的字符串，当地时间是基于参数 timer。
4	double difftime(time_t time1, time_t time2) 返回 time1 和 time2 之间相差的秒数 (time1-time2)。
5	struct tm gmtime(const time_t timer) timer 的值被分解为 tm 结构，并用协调世界时（UTC）也被称为格林尼治标准时间（GMT）表示。
6	struct tm localtime(const time_t timer) timer 的值被分解为 tm 结构，并用本地时区表示。
7	time_t mktime(struct tm *timeptr) 把 timeptr 所指向的结构转换为一个依据本地时区的 time_t 值。
8	size_t strftime(char str, size_t maxsize, const char format, const struct tm *timeptr) 根据 format 中定义的格式化规则，格式化结构 timeptr 表示的时间，并把它存储在 str 中。
9	time_t time(time_t *timer) 计算当前日历时间，并把它编码成 time_t 格式。
10	int timespec_get(struct timespec *ts, int base); 获取当前时间（C11）。

实例

以下是使用 <time.h> 中一些函数的示例。

获取当前时间：

实例

#include <stdio.h>
#include <time.h>

int main() {
time_t current_time;
time(&current_time);
printf("Current time: %s", ctime(&current_time));

return 0;
}

格式化时间:

实例

#include <stdio.h>
#include <time.h>

int main() {
time_t current_time;
struct tm *time_info;
char buffer[80];

time(&current_time);
time_info = localtime(&current_time);

strftime(buffer, sizeof(buffer), "%Y-%m-%d %H:%M:%S", time_info);
printf("Formatted time: %s\n", buffer);

return 0;
}

计算时间差:

实例

#include <stdio.h>
#include <time.h>

int main() {
time_t start_time, end_time;
double time_diff;

time(&start_time);
// 模拟一个耗时操作
for (int i = 0; i < 100000000; i++);

time(&end_time);
time_diff = difftime(end_time, start_time);
printf("Time difference: %.2f seconds\n", time_diff);

return 0;
}

使用 struct tm:

实例

#include <stdio.h>
#include <time.h>

int main() {
struct tm time_info;
char buffer[80];

time_info.tm_year = 2024 - 1900; // 年份从 1900 年开始计算
time_info.tm_mon = 5; // 六月，范围从 0 到 11
time_info.tm_mday = 12;
time_info.tm_hour = 12;
time_info.tm_min = 0;
time_info.tm_sec = 0;
time_info.tm_isdst = -1; // 自动判断是否为夏令时

mktime(&time_info);

strftime(buffer, sizeof(buffer), "%Y-%m-%d %H:%M:%S", &time_info);
printf("Custom time: %s\n", buffer);

return 0;
}

注意事项

使用 localtime 和 gmtime 时，返回的指针指向的 struct tm 结构是静态存储的，每次调用会覆盖之前的内容。
使用 mktime 函数时，必须确保 struct tm 中的各个字段是合法的。
使用 strftime 函数进行时间格式化时，要确保目标缓冲区足够大，以避免缓冲区溢出。

通过理解和使用 <time.h> 提供的函数，可以方便地进行时间和日期的操作，从而编写更加功能丰富和高效的 C 程序。