c++时间类型详解time_t
Unix时间戳(Unix timestamp)，或称Unix时间(Unix time)、POSIX时间(POSIX time)，是⼀种时间表⽰⽅式，定义为从格林威治时间1970年01⽉01⽇00时00分00秒起⾄现在的总秒数。Unix时间戳不仅被使⽤在Unix 系统、类Unix系统中，也在许多其他操作系统中被⼴告采⽤。
⽬前相当⼀部分操作系统使⽤32位⼆进制数字表⽰时间。此类系统的Unix时间戳最多可以使⽤到格林威治时间2038年01⽉19⽇03时14分07秒（⼆进制：01111111 11111111 11111111 11111111）。其后⼀秒，⼆进制数字会变为10000000 00000000 00000000 00000000，发⽣溢出错误，造成系统将时间误解为1901年12⽉13⽇20时45分52秒。这很可能会引起软件故障，甚
⾄是系统瘫痪。使⽤64位⼆进制数字表⽰时间的系统（最多可以使⽤到格林威治时间292,277,026,596年12⽉04⽇15时30分08秒）则基本不会遇到这类溢出问题。
⾸先我们了解⼀下时间的相关概念，以及之间的区别，需要了解的时间概念有：
本地时间(locale time)
格林威治时间（Greenwich Mean Time GMT）
时间协调时间 （Universal Time Coordinated UTC）
本地时间，显⽽易见不⽤解释了
先看看时间的标准：
（1）世界时
世界时是最早的时间标准。在1884年，国际上将1s确定为全年内每⽇平均长度的1/8.64×104。以此标准形成的时间系统，称为世界是，即UT1。1972年国际上开始使⽤国际原⼦时标，从那以后，经过格林威治⽼天⽂台本初⼦午线的时间便被称为世界时，即UT2，或称格林威治时间（GMT），是对地球转速周期性差异进⾏校正后的世界时。
（2）原⼦时
1967年，⼈们利⽤铯原⼦振荡周期极为规律的特性，研制出了⾼精度的原⼦时钟，将铯原⼦能级跃迁辐射9192631770周所经历的时间定为1s。现在⽤的时间就是1971年10⽉定义的国际原⼦时，是通过世界上⼤约200多台原⼦钟进⾏对⽐后，再由国际度量衡局时间所进⾏数据处理，得出的统⼀的原⼦时，简称TAI。
（3）世界协调时
世界协调时是以地球⾃转为基础的时间标准。由于地球⾃转速度并不均匀，并⾮每天都是精确的86400原⼦s，因⽽导致了⾃转时间与世界时之间存在18个⽉有1s的误差。为纠正这种误差，国际地球⾃转研究所根据地球⾃转的实际情况对格林威治时间进⾏增减闰s的调整，与国际度量衡局时间所联合向全世界发布标准时间，这就是所谓的世界协调时（UTC:CoordinatdeUniversalTime）。UTC的表⽰⽅式为：年（y）、⽉（m）、⽇（d）、时（h）、分（min）、秒（s），均⽤数字表⽰。
GPS 系统中有两种时间区分，⼀为UTC，另⼀为LT（地⽅时）两者的区别为时区不同，UTC就是0时区的时间，地⽅时为本地时间，如北京为早上⼋点（东⼋区），UTC时间就为零点，时间⽐北京时晚⼋⼩时，以此计算即可
通过上⾯的了解，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时间均⽤秒数来计算的。
⽽在我们平时⼯作当中看到的计算机⽇志⾥⾯写的时间⼤多数是⽤UTC时间来计算的，那么我们该怎么将UTC时间转化为本地时间便于查看⽇志，那么在作程序开发时⼜该怎么将本地时间转化为UTC时间呢？
下⾯就介绍⼀个简单⽽使⽤的⼯具，就是使⽤linux/unix命令date来进⾏本地时间和local时间的转化。
⼤家都知道，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。
我们在编程中可能会经常⽤到时间，⽐如取得系统的时间（获取系统的年、⽉、⽇、时、分、秒，星期等），或者是隔⼀段时间去做某事，那么我们就⽤到⼀些时间函数。
linux下存储时间常见的有两种存储⽅式，⼀个是从1970年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。
struct timeval
{
long tv_sec; /*秒*/
long tv_usec; /*微秒*/
};
⽽直接存储年⽉⽇的是⼀个结构：
struct tm
{
int tm_sec;  /*秒，正常范围0-59， 但允许⾄61*/
int tm_min;  /*分钟，0-59*/
int tm_hour; /*⼩时， 0-23*/
int tm_mday; /*⽇，即⼀个⽉中的第⼏天，1-31*/
int tm_mon;  /*⽉， 从⼀⽉算起，0-11*/  1+p->tm_mon;
int tm_year;  /*年， 从1900⾄今已经多少年*/ 1900＋ p->tm_year;
int tm_wday; /*星期，⼀周中的第⼏天， 从星期⽇算起，0-6*/
int tm_yday; /*从今年1⽉1⽇到⽬前的天数，范围0-365*/
int tm_isdst; /*⽇光节约时间的旗标*/
};
需要特别注意的是，年份是从1900年起⾄今多少年，⽽不是直接存储如2011年，⽉份从0开始的，0表⽰⼀⽉，星期也是从0开始的， 0表⽰星期⽇，1表⽰星期⼀。
下⾯介绍⼀下我们常⽤的时间函数：
#include <time.h>
char *asctime(const struct tm* timeptr);
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
char *ctime(const time_t *timep);
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
double difftime(time_t time1, time_t time2);
返回两个时间相差的秒数
int gettimeofday(struct timeval *tv, struct timezone *tz);
返回当前距离1970年的秒数和微妙数，后⾯的tz是时区，⼀般不⽤
struct tm* gmtime(const time_t *timep);
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
stuct tm* localtime(const time_t *timep);
和gmtime类似，但是它是经过时区转换的时间。
time_t mktime(struct tm* timeptr);
将struct tm 结构的时间转换为从1970年⾄今的秒数
time_t time(time_t *t);
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：
下载: gettime1.c
/*gettime1.c*/
#include <time.h>
int main()
{
time_t timep;
time(&timep); /*获取time_t类型的当前时间*/
/*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
然后再⽤asctime转换为我们常见的格式 Fri Jan 11 17:25:24 2008
*/
printf("%s", asctime(gmtime(&timep)));
return 0;
}
编译并运⾏：
$gcc -o gettime1 gettime1.c
$./gettime1
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:
下载: gettime2.c
/* gettime2.c*/
#include <time.h>
int main()
{
time_t timep;
time(&timep); /*获取time_t类型当前时间*/
/*转换为常见的字符串：Fri Jan 11 17:04:08 2008*/
printf("%s", ctime(&timep));
return 0;
}
编译并运⾏：
$gcc -o gettime2 gettime2.c
$./gettime2
Sat Jan 12 01:25:29 2008
我看了⼀本书上⾯说的这两个例⼦如果先后执⾏的话，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
$date
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。
下载: gettime3.c
/*gettime3.c */
#include <time.h>unix时间戳转换日期格式
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\n", wday[p->tm_wday], p->tm_hour,
p->tm_min, p->tm_sec);
return 0;
}
编译并运⾏：
$gcc -o gettime3 gettime3.c
$./gettime3
2008/1/11 Fri 17:42:54
从这个时间结果上来看，它和gettime1保持⼀致。
下载: gettime4.c
/*gettime4.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 = localtime(&timep); /*转换为struct tm结构的当地时间*/
printf("%d/%d/%d ", 1900 + p->tm_year, 1+ p->tm_mon, p->tm_mday);
printf("%s %d:%d:%d\n", wday[p->tm_wday], p->tm_hour, p->tm_min, p->tm_sec);
return 0;
}
编译并运⾏：
$gcc -o gettime4 gettime4.c
$./gettime4
2008/1/12 Sat 1:49:29
从上⾯的结果我们可以这样说：
time, gmtime, asctime 所表⽰的时间都是UTC时间，只是数据类型不⼀样，
⽽localtime, ctime 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。
下载: gettime5.c
/*gettime5.c*/
#include <time.h>
int main()
{
time_t timep;
struct tm *p;
time(&timep); /*当前time_t类型UTC时间*/
printf("time():%d\n",timep);
p = localtime(&timep); /*转换为本地的tm结构的时间按*/
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*/ //by lizp 错误，没有时区转换， 将struct tm 结构的时间转换为从1970年⾄p的秒数
printf("time()->localtime()->mktime(): %d\n", timep);
return 0;
}
编译并运⾏：
$gcc -o gettime5 gettime5.c
$./gettime5
time():1200074913
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。
下载: gettime6.c
/*gettime6.c */
#include <time.h>
int main()
{
time_t timep;
struct tm *p;
time(&timep);  /*得到time_t类型的UTC时间*/
printf("time():%d\n",timep);
p = gmtime(&timep); /*得到tm结构的UTC时间*/
timep = mktime(p); /*转换，这⾥会有时区的转换*/ //by lizp 错误，没有时区转换， 将struct tm 结构的时间转换为从1970年⾄p的秒数
printf("time()->gmtime()->mktime(): %d\n", timep);
return 0;
}
编译并运⾏：
$gcc -o gettime6 gettime6.c
$./gettime6
time():1200075192
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。
strftime() 函数将时间格式化
我们可以使⽤strftime（）函数将时间格式化为我们想要的格式。它的原型如下：
size_t strftime(
char *strDest,
size_t maxsize,
const char *format,
const struct tm *timeptr
);
我们可以根据format指向字符串中格式命令把timeptr中保存的时间信息放在strDest指向的字符串中，最多向strDest中存放maxsize个字符。该函数返回向strDest指向的字符串中放置的字符数。
函数strftime()的操作有些类似于sprintf()：识别以百分号(%)开始的格式命令集合，格式化输出结果放在⼀个字符串中。格式化命令说明串 strDest中各种⽇期和时间信息的确切表⽰⽅法。格式串中的其他字符原样放进串中。格式命令列在下⾯，它们是区分⼤⼩写的。
%a 星期⼏的简写
%A 星期⼏的全称
%b ⽉分的简写
%B ⽉份的全称
%c 标准的⽇期的时间串
%C 年份的后两位数字
%d ⼗进制表⽰的每⽉的第⼏天
%D ⽉/天/年
%e 在两字符域中，⼗进制表⽰的每⽉的第⼏天
%F 年-⽉-⽇
%g 年份的后两位数字，使⽤基于周的年
%G 年分，使⽤基于周的年
%h 简写的⽉份名
%H 24⼩时制的⼩时
%I 12⼩时制的⼩时
%j ⼗进制表⽰的每年的第⼏天
%m ⼗进制表⽰的⽉份
%M ⼗时制表⽰的分钟数
%n 新⾏符
%p 本地的AM或PM的等价显⽰
%r 12⼩时的时间
%R 显⽰⼩时和分钟：hh:mm
%S ⼗进制的秒数

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