Linux时间时区详解与常用时间函数

时间与时区

整个地球分为二十四时区，每个时区都有自己的本地时间。

Ø   UTC 时间   与 GMT 时间

我们可以认为格林威治时间就是时间协调时间（ GMT = UTC ），格林威治时间和 UTC 时间都用秒数来计算的。

Ø   UTC 时间与本地时间

UTC + 时区差 = 本地时间

时区差东为正，西为负。在此，把东八区时区差记为 +0800

UTC + (+0800) = 本地（北京）时间

Ø   UTC 与 Unix 时间戳

在计算机中看到的 UTC 时间都是从（ 1970 年 01 月 01 日 0:00:00) 开始计算秒数的。所看到的 UTC 时间那就是从 1970 年这个时间点起到具体时间共有多少秒。   这个秒数就是 Unix 时间戳。

time （取得目前的时间）

函数说明：

#include<time.h>

time_t time(time_t *t);

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：成功则返回秒数，失败则返回 ((time_t)-1) 值，错误原因存于 errno 中。

代码说明：

#include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <unistd.h> #include <time.h>  int main(int argc, char** argv) {     int seconds = time(NULL);     printf("%d/n", seconds);     return 0; }

执行结果：

[root@VM_174_171_centos unixtime]# g++ -g -o unixtime_time unixtime_time.cpp

[root@VM_174_171_centos unixtime]# ./unixtime_time

1445008165

gmtime （取得目前时间和日期）

函数说明：

#include<time.h>

struct tm*gmtime(const time_t*timep);

返回：结构 tm 代表目前 UTC 时间

代码说明：

#include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <unistd.h> #include <time.h> int main(int argc, char** argv) {  const char* wday[] = {"Sun","Mon","Tue","Wed","Thu","Fri","Sat"};  time_t timep;  struct tm* p;  time(&timep);  p = gmtime(&timep);  printf("curday = %d-%d-%d/n", (1900+p->tm_year), (1+p->tm_mon), p->tm_mday);  printf("curweek = %s, curtime = %d:%d:%d/n", wday[p->tm_wday], p->tm_hour, p->tm_min, p->tm_sec);  return 0; } 

结果说明：

[root@VM_174_171_centos unixtime]# g++ -g -o unixtime_gmtime unixtime_gmtime.cpp

[root@VM_174_171_centos unixtime]# ./unixtime_gmtime

curday = 2015-10-16

curweek = Fri, curtime = 15:12:12

[root@VM_174_171_centos unixtime]# date -u           

Fri Oct 16 15:12:13 UTC 2015

[root@VM_174_171_centos unixtime]# date

Fri Oct 16 23:12:16 CST 2015

[root@VM_174_171_centos unixtime]# date -R      # 这里打印出时区信息，北京为东八区

Fri, 16 Oct 2015 23:12:18 +0800

可以看到 gmtime 返回的时间日期未经过时区转换，这里和 date 打印的刚好差 8 小时（中国时区）。

ctime （将时间和日期以字符串格式表示）

函数说明：

#include<time.h>

char *ctime(const time_t *timep);

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。若再调用相关的时间日期函数，此字符串可能会被破坏。

代码说明：

#include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <unistd.h> #include <time.h>  int main(int argc, char** argv) {     time_t timep;     time(&timep);     printf("%s",ctime(&timep));     return 0; }

结果说明：

[root@VM_174_171_centos unixtime]# g++ -g -o unixtime_ctime unixtime_ctime.cpp

[root@VM_174_171_centos unixtime]# ./unixtime_ctime

Fri Oct 16 23:14:33 2015

[root@VM_174_171_centos unixtime]# date

Fri Oct 16 23:14:34 CST 2015

asctime （将时间和日期以字符串格式表示）

函数说明：

#include<time.h>

char * asctime(const struct tm * timeptr);

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。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。

代码说明：

#include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <unistd.h> #include <time.h>  int main(int argc, char** argv) {     time_t timep;     time(&timep);     printf("%s", asctime(gmtime(&timep))); }

结果说明：
[root@VM_174_171_centos unixtime]# g++ -g -o unixtime_asctime unixtime_asctime.cpp

[root@VM_174_171_centos unixtime]# ./unixtime_asctime

Fri Oct 16 15:15:54 2015

[root@VM_174_171_centos unixtime]# date

Fri Oct 16 23:15:55 CST 2015

[root@VM_174_171_centos unixtime]# date -u

Fri Oct 16 15:15:57 UTC 2015

[root@VM_174_171_centos unixtime]# date -R

Fri, 16 Oct 2015 23:16:01 +0800

注意这里 struct tm 结构的时间是通过 gmtime 返回的，因此也没有经过时区转换。

gettimeofday （取得目前的时间）

函数说明：

#include <sys/time.h>
#include <unistd.h>

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

返回：成功则返回 0 ，失败返回 -1 ，错误代码存于 errno 。

代码说明：

#include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <unistd.h> #include<sys/time.h> int main(int argc, char** argv) {  struct timeval tv;  struct timezone tz;  gettimeofday(&tv, &tz);  printf("tv_sec = %d, tv_usec = %d, tz_minuteswest = %d, tz_dsttime = %d/n",     tv.tv_sec, tv.tv_usec, tz.tz_minuteswest, tz.tz_dsttime) ;  return 0; } 

结果说明：

[root@VM_174_centos unixtime]# g++ -g -o unixtime_gettimeofday unixtime_gettimeofday.cpp

[root@VM_174_centos unixtime]# ./unixtime_gettimeofday

tv_sec = 1445008619, tv_usec = 699804, tz_minuteswest = -480 , tz_dsttime = 0

[root@VM_174_171_centos unixtime]# date

Fri Oct 16 23:17:00 CST 2015

[root@VM_174_171_centos unixtime]# date -u

Fri Oct 16 15:17:02 UTC 2015

这里时区差是 -480 ，也就是说明 GMT 比我们（中国时区）晚 8 小时。

localtime （取得当地目前时间和日期）

函数说明：

#include<time.h>

struct tm *localtime(const time_t * timep);

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。

代码说明：

#include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <unistd.h> #include <time.h> int main(int argc, char** argv) {  const char* wday[] = {"Sun","Mon","Tue","Wed","Thu","Fri","Sat"};  time_t timep;  struct tm* p;  time(&timep);  p = localtime(&timep);  printf("curday = %d-%d-%d/n", (1900+p->tm_year), (1+p->tm_mon), p->tm_mday);  printf("curweek = %s, curtime = %d:%d:%d/n", wday[p->tm_wday], p->tm_hour, p->tm_min, p->tm_sec);  return 0; } 

结果说明：

[root@VM_174_171_centos unixtime]# g++ -g -o unixtime_localtime unixtime_localtime.cpp

[root@VM_174_171_centos unixtime]# ./unixtime_localtime

curday = 2015-10-16

curweek = Fri, curtime = 23:23:37

[root@VM_174_171_centos unixtime]# ./unixtime_gmtime    

curday = 2015-10-16

curweek = Fri, curtime = 15:23:37

这里的结果跟 gmtime 的结果进行比较，可以看出， gmtime 给出的是 GMT 标准时间， localtime 给出的是根据时区转换过的本地时间（这里是北京时间，东八区， +0800 ）。

mktime （将时间结构数据转换成经过的秒数）

函数说明：

time_t mktime(strcut tm * timeptr);

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：返回经过的秒数。

代码说明：

/*   * 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 <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <unistd.h> #include <time.h>  int main(int argc, char** argv) {     time_t timep;     struct tm* p;     time(&timep);     printf("time() = %d/n", timep);     p = localtime(&timep);     timep = mktime(p);     printf("time()->localtime()->mktime():%d/n", timep);     return 0; }

结果说明：

[root@VM_174_171_centos unixtime]# g++ -g -o unixtime_mktime unixtime_mktime.cpp

[root@VM_174_171_centos unixtime]# ./unixtime_mktime

time() = 1445010682

time()->localtime()->mktime():1445010682

settimeofday （设置目前时间）

函数说明：

#include<sys/time.h>
#include<unistd.h>

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

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：成功则返回 0 ，失败返回－ 1 ，错误代码存于 errno 。

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。