1 两种时间

linux提供了两种时间：

（1）日历时间。该值是自 协调世界时（Coordinated Universal Time, UTC）1970年1月1日00::00::00这个特定时间以来所经过的秒数累计值。（早期称UTC为格林尼治标准时间）

系统基本数据类型time_t用于保存这种时间值。

（2）进程时间。也被成为CPU时间，用以度量进程使用的中央处理器资源。进程时间以时钟滴答计算。调用sysconf函数可以获得每秒得时间滴答数。

系统基本数据类型clock_t用于保存这种时间值。

为了度量一个进程的执行时间，linux系统维护了3个进程时间值：

（1）时钟时间； //进程运行的时间总量

（2）用户CPU时间； //执行用户指令所用时间（用户态时间）

（3）系统CPU时间； //执行内核程序所用时间（内核态时间）

用户cpu时间和系统cpu时间总和称为cpu时间。

执行time命令，可以取得任一进程的时钟时间、用户时间和系统时间。

2 获取时间相关函数

2.1 获取秒级时间函数

#include <time.h>
time_t time(time_t *timer);//通过函数返回值或者timer 变量均可以获取到当前时间

time_t实际上是一个长整型，表示UTC时间（1970年1月1日0时0分0秒，Linux系统的Epoch时间）到当前系统时间的秒数级时间差

2.2 获取微秒级时间函数

#include <sys/time.h>
#include <unistd.h>
struct timeval {
    time_t       tv_sec;     /* seconds */
    suseconds_t  tv_usec;    /* microseconds */
};

struct timezone{
    int tz_minuteswest; /*miniutes west of Greenwich*/
    int tz_dsttime;     /*type of DST correction*/
};

//函数执行成功返回0，失败返回-1. 其中timezone 是时区相关的结构体
int gettimeofday(struct timeval *tv, struct timezone *tz);

//用来设置指定的时间和时区信息
int settimeofday(const struct timeval *tv, const struct timezone *gz);

2.3 获取纳秒级时间函数

#include <time.h>

/*
其中clk_id 用来指定对应的时钟类型，不同的类型可以用来获取不同的时间值，具体有四种：
CLOCK_REALTIME: 			系统实时时间，从UTC开始计时，若时间被用户更改计数时间相应改变；
CLOCK_MONOTONIC:			从系统启动开始计时，即使用户更改时间也没有影响；
CLOCK_PROCESS_CPUTIME_ID:	本进程开始到执行到当前程序系统CPU花费的时间；
CLOCK_THREAD_CPUTIME_ID:	本线程开始到执行到当前程序系统CPU花费的时间
*/

struct timespec{
    time_t tv_sec;    //s
    long tv_nsec;     //ns
};

int clock_gettime(clockid_t clk_id, struct timespec* tp);

当时钟类型设置为CLOCK_REALTIME时，clock_gettime函数提供了与time函数类似的功能，不过在系统支持高精度值得情况下，clock_gettime可能比time函数得到更高精度的时间值。

举例：若想获取从系统启动开始计时，即使用户更改时间也没有影响的时间，单位微秒，如下：

int64_t get_time_point_monotonic() {
    struct timespec ts;
    clock_gettime(CLOCK_MONOTONIC, &ts);
    return ts.tv_sec * 1000000L + ts.tv_nsec / 1000;
}

3 转换时间相关函数

3.1 将time_t转换为结构体struct tm

struct tm包含年月日等非常详细的域，如下所示：

#include <time.h>
 
struct tm{
    int tm_sec;   //秒
    int tm_min;   //分
    int tm_hour;  //时；取值区间为[0, 23]
    int tm_mday;  //日；取值区间为[1, 31]
    int tm_mon;   //月份；取值区间为[0, 11]; 0表示1月份依次递增到12月份
    int tm_year;   //年份；其值为1900年至今年数
    int tm_wday;  //星期；0代表星期天，1代表星期1，以此类推
    int tm_yday;   //日期；0代表1月1日
    int tm_isdst;   //夏令时标识符；使用夏令时为正，不使用t为0，不确定时为负*/
};

将time_t转换成struct tm结构体常用的函数如下：

#include <time.h> 
struct tm* gmtime(const time_t* timep);
struct tm* localtime(const time_t* timep);

gmtime()转换的结果是UTC对应的信息，而localtime() 函数转换的结果是当前所在时区的信息。

3.2 将time_t转换成我们习惯性使用的时间和日期字符串

对应转换函数如下：

#include <time.h>
char* ctime(time_t* timep);

3.3 将struct tm 转换成 time_t
对应函数如下：

#include <time.h>
time_t mktime(struct tm *p_tm);

3.4 将struct tm转换成我们习惯性使用的时间和日期字符串
对应函数如下：

#include <time.h>
char *asctime(const struct tm *p_tm); //习惯性字符串 Thu Dec  9 07:13:35 2021

3.5 将时间字符串转换成 struct tm格式

/**************************************
** description： 将struct tm 按照指定的format格式转化成字符串
** parameter：
		** *s : 需要被转换的时间字符串
		** *format：时间字符串的格式
		** *tm：转换后的tm时间
**************************************/
char *strptime(const char *s, const char *format, struct tm *tm);

3.6 将struct tm 按照指定的format格式转化成字符串

/**************************************
** description： 将struct tm 按照指定的format格式转化成字符串
** parameter：
		** *s : 生成的时间字符串
		** max： 字符串最大字符数（即最大可生成的字符数量）
		** *format：生成的字符串格式
		** *tm：需要被转换的tm时间
**************************************/
size_t strftime(char *s, size_t max, const char *format,const struct tm *tm);