一、 時間概念

格林威治時間GMT（Greenwich Mean Time）

格林威治皇家天文臺為了海上霸權(quán)的擴張計劃，在十七世紀(jì)就開始進行天體觀測。為了天文觀測，選擇了穿過英國倫敦格林威治天文臺子午儀中心的一條經(jīng)線作為零度參考線，這條線，簡稱格林威治子午線。

1884年10月召開了一個國際子午線會議，該會議將格林威治子午線設(shè)定為本初子午線，并將格林威治平時 (GMT, Greenwich Mean Time) 作為世界時間標(biāo)準(zhǔn)（UT, Universal Time）。由此也確定了全球24小時自然時區(qū)的劃分，所有時區(qū)都以和 GMT 之間的偏移量做為參考。

1972年之前，格林威治時間（GMT）一直是世界時間的標(biāo)準(zhǔn)。1972年之后，GMT 不再是一個時間標(biāo)準(zhǔn)了。

XP系統(tǒng)中，默認時間格式是GMT。

目前UTC與GMT 相差為0.9秒，故二者可以基本視為一致。

原子時間

1967年，人們利用銫原子振蕩周期極為規(guī)律的特性，研制出了高精度的原子時鐘，將銫原子能級躍遷輻射9192631770周所經(jīng)歷的時間定為1s?，F(xiàn)在用的時間就是1971年10月定義的國際原子時，是通過世界上大約200多臺原子鐘進行對比后，再由國際度量衡局時間所進行數(shù)據(jù)處理，得出的統(tǒng)一的原子時，簡稱TAI。

世界協(xié)調(diào)時

又稱世界統(tǒng)一時間、世界標(biāo)準(zhǔn)時間。UTC是現(xiàn)在全球通用的時間標(biāo)準(zhǔn)，全球各地都同意將各自的時間進行同步協(xié)調(diào)。UTC 時間是經(jīng)過平均太陽時（以格林威治時間GMT為準(zhǔn)）、地軸運動修正后的新時標(biāo)以及以秒為單位的國際原子時所綜合精算而成。

UTC 構(gòu)成：

原子時間（TAI）:

結(jié)合了全球400個所有的原子鐘而得到的時間，它決定了我們每個人的鐘表中，時間流動的速度。

世界時間（UT, Universal Time）:

也稱天文時間，或太陽時，他的依據(jù)是地球的自轉(zhuǎn)，我們用它來確定多少原子時，對應(yīng)于一個地球日的時間長度。

格式： YYYY-MM-DDThh:mm:ssZ

協(xié)調(diào)世界時不與任何地區(qū)位置相關(guān)，也不代表此刻某地的時間，所以在說明某地時間時要加上時區(qū)。也就是說GMT并不等于UTC，而是等于UTC+0，只是格林尼治剛好在0時區(qū)上。GMT = UTC+0。

本地時間

在日常生活中所使用的時間我們通常稱之為本地時間。這個時間等于我們所在（或者所使用）時區(qū)內(nèi)的當(dāng)?shù)貢r間，它由與世界標(biāo)準(zhǔn)時間（UTC）之間的偏移量來定義。這個偏移量可以表示為 UTC- 或 UTC+，后面接上偏移的小時和分鐘數(shù)。

GMT是前世界標(biāo)準(zhǔn)時，UTC是現(xiàn)世界標(biāo)準(zhǔn)時。

UTC 比 GMT更精準(zhǔn)，以原子時計時，適應(yīng)現(xiàn)代社會的精確計時。

但在不需要精確到秒的情況下，二者可以視為等同。

每年格林尼治天文臺會發(fā)調(diào)時信息，基于UTC。

二、Linux-c時間的存儲方式

1. time_t

一個整型，存儲從1970-1-1 00:00:00年到現(xiàn)在UTC+0經(jīng)過了多少秒，進一步的，struct timeval可精確到微秒。

2. struct tm

用一個結(jié)構(gòu)來分別存儲年月日時分秒。

	struct tm
	{
	    int tm_sec;  /*秒，正常范圍0-59， 但允許至61*/
	    int tm_min;  /*分鐘，0-59*/
	    int tm_hour; /*小時， 0-23*/
	    int tm_mday; /*日，即一個月中的第幾天，1-31*/
	    int tm_mon;  /*月， 從一月算起，0-11*/  1+p->tm_mon;
	    int tm_year;  /*年， 從1900至今已經(jīng)多少年*/  1900＋ p->tm_year;
	    int tm_wday; /*星期，一周中的第幾天， 從星期日算起，0-6*/
	    int tm_yday; /*從今年1月1日到目前的天數(shù)，范圍0-365*/
	    int tm_isdst; /*日光節(jié)約時間的旗標(biāo)*/
	};
特別注意，年份是從1900年起至今多少年，而不是直接存儲如2022年。月份從0開始的，0表示一月，星期也是從0開始的， 0表示星期日，1表示星期一。

三、 常用函數(shù)

#include <time.h>

#include <sys/time.h>

time_t time(time_t* t);

取得從1970-1-1 00:00:00至今（UTC+0）的秒數(shù)，注意并不是至本地時間的秒數(shù)。該時間戳為GMT時間，即時區(qū)為0。

time()總是返回的是當(dāng)前格林威治時間，不論系統(tǒng)/程序采用的哪個時區(qū)。所以使用time_t時候，讓time_t上的存儲值總是描述格林威治時間。

    time_t tm = time(nullptr);//取得從1970-1-1 00:00:00至今（UTC+0）的秒數(shù)
    //或
    time(&tm0);

struct tm* gmtime(const time_t* timep);

將time_t表示的時間戳轉(zhuǎn)換為沒有經(jīng)過時區(qū)轉(zhuǎn)換的UTC時間，是一個struct tm結(jié)構(gòu)指針。

    struct tm *tmStamp = nullptr;
    time_t tmSec = time(nullptr); 
    tmStamp = gmtime(&tmSec);   //返回沒有經(jīng)過時區(qū)轉(zhuǎn)換的UTC時間 struct tm結(jié)構(gòu)

struct tm* localtime(const time_t* timep);

將time_t表示的時間戳轉(zhuǎn)換換成經(jīng)過時區(qū)轉(zhuǎn)換的時間。使用time_t格林威治時間+時區(qū)偏差，生成tm結(jié)構(gòu)

    struct tm *tmStamp = nullptr;
    time_t tmSec;
    time(&tmSec); //取得從1970年1月1日至今的秒數(shù)
    tmStamp = localtime(&tmSec); //返回經(jīng)過時區(qū)轉(zhuǎn)換的時間，***注意本函數(shù)可能會修改時間秒的值***

time_t mktime(struct tm* timeptr);

將struct tm 結(jié)構(gòu)的時間轉(zhuǎn)換為從1970-1-1年至今的秒數(shù)。

mktime考慮了時區(qū)，輸入的值總是要求【localtime-tm】結(jié)構(gòu)-當(dāng)前時區(qū)時間，輸出值格林威治時間；

char asctime(const struct tm timeptr);

將struct tm結(jié)構(gòu)中的信息轉(zhuǎn)換為真實世界的時間（不經(jīng)過時區(qū)轉(zhuǎn)換的UTC時間），以字符串的形式顯示。

    time_t timeSec;
    time(&timeSec); /*獲取time_t類型的當(dāng)前時間*/
    /*用gmtime將time_t類型的時間轉(zhuǎn)換為struct tm類型的時間，按沒有經(jīng)過時區(qū)轉(zhuǎn)換的UTC時間
      然后再用asctime轉(zhuǎn)換為我們常見的格式 ，形式：Mon Oct 24 11:41:17 2022
    */
    printf("%s", asctime(gmtime(&timeSec))); //沒有經(jīng)過時區(qū)轉(zhuǎn)換的UTC時間

char ctime(const time_t timep);

將 time_t時間秒表示的時間轉(zhuǎn)換為真實世界的時間（經(jīng)時區(qū)轉(zhuǎn)換的UTC時間），以字符串顯示。

ctime考慮了時區(qū)，輸入值要求time_t是格林威治時間，輸出來的值總是用來描述當(dāng)?shù)貢r間。

// 形式：Mon Oct 24 11:41:17 2022
``
## 7. gettimeofday(&tmval,&zone); // for linux 
返回當(dāng)前距離1970年的秒數(shù)和微妙數(shù)，后面的tz是時區(qū)，一般不用傳NULL。
```c
	struct timezone zone;
    struct timeval tmval;
    gettimeofday(&tmval,&zone); // for linux

double difftime(time_t time1, time_t time2);

返回兩個時間秒相差的秒數(shù)。

ctime返回的是靜態(tài)變量地址；更要注意gmtime與localtime返回的靜態(tài)變量地址是同一個，后調(diào)用的會覆蓋上次調(diào)用的值；

tm結(jié)構(gòu)存儲值有時用來描述格林威治時間gmtime，有時用來描述當(dāng)?shù)貢r間localtime-當(dāng)前時區(qū)時間。

四、 時間格式化

size_t strftime(char *str, size_t count, const char *format, const struct tm *tm)

函數(shù)原型
#include <time.h>
size_t strftime(char *str, size_t count, const char *format, const struct tm *tm);
參數(shù)說明
  str, 表示返回的時間字符串
  count, 要寫入的字節(jié)的最大數(shù)量
  format, 格式字符串由零個或多個轉(zhuǎn)換符和普通字符(除%)
  tm, 輸入時間
返回值
  如果包含終止的空字符在內(nèi)的結(jié)果字符的總數(shù)不大于count，則函數(shù)strftime返回字符數(shù)，這些字符被放到s指向的數(shù)組中但不包含終止的空字符。否則，函數(shù)返回零，且數(shù)組的內(nèi)容不確定。

一個常規(guī)用法

	char* format = "%Y-%m-%d %H:%M:%S";
    char strTime[100];
    strftime(strTime, sizeof(strTime), format, tmTime);//2022-10-07 20:46:01

五、計時器-時間段

#include <time.h>
#include <iostream>
using namespace std;
clock_t start = clock();
// do something...
clock_t end   = clock();
cout << "花費了" << (double)(end - start) / CLOCKS_PER_SEC << "秒" << endl;

可精確到毫秒

六、chrono

C++ 11 標(biāo)準(zhǔn)庫引入了chrono庫。利用該庫可以做時間運算和換算。

一個性能統(tǒng)計用法

#include <chrono>   
using namespace std;
using namespace chrono;
auto start = system_clock::now();
// do something...
auto end   = system_clock::now();
auto duration = duration_cast<microseconds>(end - start);
cout <<  "花費了" 
     << double(duration.count()) * microseconds::period::num / microseconds::period::den 
     << "秒" << endl;
//精確到微妙

到此這篇關(guān)于C++時間函數(shù)整理詳解的文章就介紹到這了,更多相關(guān)C++時間函數(shù)內(nèi)容請搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家！

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