Linux时间操作(time、gettimeofday)

一、time函数   

1. #include 
2. time_t time(time_t *calptr);

返回距计算机元年的秒数
一旦取得这种以秒计的很大的时间值后，通常要调用另一个时间函数将其变换为人们可读的时间和日期

#include     
//calendar time into a broken-down time expressed as UTC
struct tm *gmtime(const time_t *calptr);

//converts the calendar time to the local time, taking into account the local time zone and
//daylight saving time flag
struct tm *localtime(const time_t *calptr);

//converts it into a time_t value
time_t mktime(struct tm *tmptr);

  struct tm {        /* a broken-down time */
     int  tm_sec;     /* seconds after the minute: [0 - 60] */
     int  tm_min;     /* minutes after the hour: [0 - 59] */
     int  tm_hour;    /* hours after midnight: [0 - 23] */
     int  tm_mday;    /* day of the month: [1 - 31] */
     int  tm_mon;     /* months since January: [0 - 11] */
     int  tm_year;    /* years since 1900 */
     int  tm_wday;    /* days since Sunday: [0 - 6] */
     int  tm_yday;    /* days since January 1: [0 - 365] */
     int  tm_isdst;   /* daylight saving time flag: <0, 0, >0 */
   };  

1. char *asctime(const struct tm *tmptr);
2. char *ctime(const time_t *calptr);
4. asctime()和ctime()函数产生形式的26字节字符串，这与date命令的系统默认输出形式类似：
       Tue Feb 10 18:27:38 2004/n/0

二、gettimeofday函数得到更精确的时间
 

1. #include 
2. int gettimeofday(struct timeval *restrict tp, void *restrict tzp);
3. 第二个形参是基于平台实现的，使用的时候最好用NULL

struct timeval{
    time_t tv_sec;        /*** second ***/
    susecond_t tv_usec;    /*** microsecond 微妙***/
}

1秒＝1000毫秒，
1毫秒＝1000微秒，
1微妙＝1000纳秒，
1纳秒＝1000皮秒。
秒用s表现,毫秒用ms,微秒用μs表示，纳秒用ns表示，皮秒用ps表示。

三、内核时间 

内核有两个重要的全局变量:
unsigned long jiffies;
timeval xtime ;

jiffies 是记录着从电脑开机到现在总共的"时钟中断"的次数。
文件linux-2.6.24/kernel/timer.c  
void do_timer(unsigned long ticks)
{
    jiffies_64 += ticks;
    update_times(ticks);
}


xtime 是从cmos电路或rtc芯片中取得的时间，一般是从某一历史时刻开始到现在的时间。
这个就是所谓的"墙上时钟walltimer"，通过它可计算得出操作系统需要的日期时间，它的精确度是微秒。

xtime第一次赋值是在系统启动时调用timekeeping_init或time_init进行的
再调用read_persistent_clock进一步调用get_rtc_time得到的

PS：在/proc/uptime里面的两个数字分别表示:   
the uptime of the system(seconds),
and the amount of time spent in idle process(seconds).   

四、代码示例

“UTC时间字符串”与 “time函数返回值”互换

1. int64_t TimeToUTC(char *time)
2. {
3.     struct tm temp1;
4.     int rc;
5.     int year;
6.     int mon;
7.     int day;
8.     int hour;
9.     int min;
10.     int sec;
12.     rc = sscanf(time, "%4d-%2d-%2d %2d:%2d:%2d",
13.                     &(temp1.tm_year),
14.                     &(temp1.tm_mon),
15.                     &(temp1.tm_mday),
16.                     &(temp1.tm_hour),
17.                     &(temp1.tm_min),
18.                     &(temp1.tm_sec));
19.     sscanf(time, "%4d-%2d-%2d %2d:%2d:%2d",
20.                     &year,
21.                     &mon,
22.                     &day,
23.                     &hour,
24.                     &min,
25.                     &sec);
26.     if((rc<6)
27.         || (temp1.tm_year<1900) || (temp1.tm_year>2100)
28.         || (temp1.tm_mon<1) || (temp1.tm_mon>12)
29.         || (temp1.tm_mday<1) || (temp1.tm_mday>31)
30.         || (temp1.tm_hour<0) || (temp1.tm_hour>23)
31.         || (temp1.tm_min<0) || (temp1.tm_min>59)
32.         || (temp1.tm_sec<0) || (temp1.tm_sec>59))
33.     {
34.         return -1;
35.     }
37.     temp1.tm_mon -= 1;
38.     temp1.tm_year -= 1900;
39.     struct tm temp3;
40.     time_t temp2 = mktime(&temp1);
41.     if (temp2 == -1){
42.         return -1;
43.     }
44.     else{
45.         localtime_r(&temp2, &temp3);
46.         if (!((mon == (temp3.tm_mon+1))
47.             && (day == temp3.tm_mday)
48.             &&(year == (temp3.tm_year+1900)))){
49.             return -1;
50.         }
51.         else{
52.                 return temp2*1000000LL;
53.         }
54.     }
55. }
57. void UTCToTime(int64_t utc, char * clock)
58. {
59.     struct tm temp1;
60.     time_t sec;
61.     float msec;
62.     int rc;
63.     sec = utc/1000000;
64.     msec = utc/1000000.0-sec;
65.     localtime_r(&sec, &temp1);
66.     temp1.tm_year += 1900;
67.     temp1.tm_mon += 1;
68.     rc = sprintf(clock, "%04d-%02d-%02d %02d:%02d:%02d",
69.                     temp1.tm_year,
70.                     temp1.tm_mon,
71.                     temp1.tm_mday,
72.                     temp1.tm_hour,
73.                     temp1.tm_min,
74.                     temp1.tm_sec);
75.     clock[rc] = '/0';
76. }

生成Date

1. static char * g_weekstr[7] = { "Sun", "Mon", "Tue", "Wed", "Thu", "Fri", "Sat" };
2. static char * g_monthstr[12] = { "Jan", "Feb", "Mar", "Apr", "May", "Jun",
3.                 "Jul", "Aug", "Sep", "Oct", "Nov", "Dec" };
5. /*generate the current date string*/
6. time_t now = time(NULL);
7. struct tm tt;
8. gmtime_r( &now, &tt );
9. char timebuf[64];
10. snprintf( timebuf, sizeof(timebuf),
11.         "%s, %02d %s %d %02d:%02d:%02d GMT",
12.         g_weekstr[tt.tm_wday], tt.tm_mday,
13.         g_monthstr[tt.tm_mon], tt.tm_year + 1900,
14.         tt.tm_hour, tt.tm_min, tt.tm_sec );

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关于scanf的返回值
Both scanf and wscanf return the number of fields successfully converted
and assigned; the return value does not include fields that were read but
not assigned. A return value of 0 indicates that no fields were assigned.
The return value is EOF for an error or if the end-of-file character or the
end-of-string character is nocountered in the first attempt to read a character.

如：scanf("%d%d", &a, &b);
如果a和b都被成功读入，那么scanf的返回值就是2
如果只有a被成功读入，返回值为1
如果a和b都未被成功读入，返回值为0
如果遇到错误或遇到end of file，返回值为EOF。

1. void main()
2. {
3.     int a;
4.     int b;
5.     int c;
6.     int x;
7.     printf("请输入三个整数：");
8.     x=scanf("%d%d%d",&a,&b,&c);
9.     printf("%d/n%d/n",a,x);
10. }
11. 输入三个整数：5 6 7则x的值为3；
12. 输入5 6 d（即给c 赋值不正确）则x的值为2；
13. 输入5 t d（即给b和c 赋值不正确）则x的值为1；

scanf()的返回值对我们来说也很有用的，例如可使用if(scanf("%d,%d",&a,&b)＝＝2)这样语句来判断是否正确的给所有的变量赋值了，正确的话才能使用这个变量与运算，这样才能提高我们代码的安全性。