C/C++中的日期和时?br>作者:日期和时?出处Q日期和旉 更新旉Q?2005q?9?5?br>摘要Q?br>本文从介l基概念入手Q探讨了在C/C++中对日期和时间操作所用到的数据结构和函数Qƈ对计时、时间的获取、时间的计算和显C格式等斚wq行了阐q。本文还通过大量的实例向你展CZtime.h头文件中声明的各U函数和数据l构的详l用方法?/p>
关键字:UTCQ世界标准时_QCalendar TimeQ日历时_QepochQ时间点Q,clock tickQ时钟计时单元)
1Q概?br>在C/C++中,对字W串的操作有很多值得注意的问题,同样QC/C++Ҏ间的操作也有许多值得大家注意的地斏V最q,在技术群中有很多|友也多ơ问到过C++语言中对旉的操作、获取和昄{等的问题。下面,在这文章中Q笔者将主要介绍在C/C++中时间和日期的用方?
通过学习许多C/C++库,你可以有很多操作、用时间的Ҏ。但在这之前你需要了解一?#8220;旉”?#8220;日期”的概念,主要有以下几个:
Coordinated Universal TimeQUTCQ:协调世界Ӟ又称Z界标准时_也就是大家所熟知的格林威L准时_Greenwich Mean TimeQGMTQ。比如,中国内地的时间与UTC的时差ؓ+8Q也是UTC+8。美国是UTC-5?/p>
Calendar TimeQ日历时_是用“从一个标准时间点到此时的旉l过的秒?#8221;来表C的旉。这个标准时间点对不同的~译器来说会有所不同Q但对一个编译系l来_q个标准旉Ҏ不变的,该编译系l中的时间对应的日历旉都通过该标准时间点来衡量,所以可以说日历旉?#8220;相对旉”Q但是无Z在哪一个时区,在同一时刻对同一个标准时间点来说Q日历时间都是一L?/p>
epochQ时间点。时间点在标准C/C++中是一个整敎ͼ它用此时的时间和标准旉点相差的U数Q即日历旉Q来表示?/p>
clock tickQ时钟计时单元(而不把它叫做旉滴答ơ数Q,一个时钟计时单元的旉长短是由CPU控制的。一个clock tick不是CPU的一个时钟周期,而是C/C++的一个基本计时单位?/p>
我们可以使用ANSI标准库中的time.h头文件。这个头文g中定义的旉和日期所使用的方法,无论是在l构定义Q还是命名,都具有明昄C语言风格。下面,我将说明在C/C++中怎样使用日期的时间功能?/p>
2Q?计时
C/C++中的计时函数是clock()Q而与其相关的数据cd是clock_t。在MSDN中,查得对clock函数定义如下Q?/p>
clock_t clock( void );
q个函数q回?#8220;开启这个程序进E?#8221;?#8220;E序中调用clock()函数”时之间的CPU旉计时单元Qclock tickQ数Q在MSDN中称之ؓ挂钟旉Qwal-clockQ。其中clock_t是用来保存时间的数据cdQ在time.h文g中,我们可以扑ֈ对它的定义:
#ifndef _CLOCK_T_DEFINED
typedef long clock_t;
#define _CLOCK_T_DEFINED
#endif
很明显,clock_t是一个长整Ş数。在time.h文g中,q定义了一个常量CLOCKS_PER_SECQ它用来表示一U钟会有多少个时钟计时单元,其定义如下:
#define CLOCKS_PER_SEC ((clock_t)1000)
可以看到每过千分之一U(1毫秒Q,调用clockQ)函数q回的值就?。下面D个例子,你可以用公式clock()/CLOCKS_PER_SEC来计一个进E自w的q行旉Q?/p>
void elapsed_time()
{
printf("Elapsed time:%u secs.\n",clock()/CLOCKS_PER_SEC);
}
当然Q你也可以用clock函数来计你的机器运行一个@环或者处理其它事件到底花了多时_
#include “stdio.h”
#include “stdlib.h”
#include “time.h”
int main( void )
{
long i = 10000000L;
clock_t start, finish;
double duration;
/* 量一个事件持l的旉*/
printf( "Time to do %ld empty loops is ", i );
start = clock();
while( i-- )
finish = clock();
duration = (double)(finish - start) / CLOCKS_PER_SEC;
printf( "%f seconds\n", duration );
system("pause");
}
在笔者的机器上,q行l果如下Q?/p>
Time to do 10000000 empty loops is 0.03000 seconds
上面我们看到旉计时单元的长度ؓ1毫秒Q那么计时的_ֺ也ؓ1毫秒Q那么我们可不可以通过改变CLOCKS_PER_SEC的定义,通过把它定义的大一些,从而计时_ֺ更高呢?通过试Q你会发现这h不行的。在标准C/C++中,最的计时单位是一毫秒?/p>
3Q与日期和时间相关的数据l构
在标准C/C++中,我们可通过tml构来获得日期和旉Qtml构在time.h中的定义如下Q?/p>
#ifndef _TM_DEFINED
struct tm {
int tm_sec; /* U?– 取值区间ؓ[0,59] */
int tm_min; /* ?- 取值区间ؓ[0,59] */
int tm_hour; /* ?- 取值区间ؓ[0,23] */
int tm_mday; /* 一个月中的日期 - 取值区间ؓ[1,31] */
int tm_mon; /* 月䆾Q从一月开始,0代表一月) - 取值区间ؓ[0,11] */
int tm_year; /* q䆾Q其值等于实际年份减?900 */
int tm_wday; /* 星期 – 取值区间ؓ[0,6]Q其?代表星期天,1代表星期一Q以此类?*/
int tm_yday; /* 从每q的1?日开始的天数 – 取值区间ؓ[0,365]Q其?代表1?日,1代表1?日,以此cL */
int tm_isdst; /* 夏o时标识符Q实行夏令时的时候,tm_isdst为正。不实行夏o时的q候,tm_isdst?Q不了解情况Ӟtm_isdst()?/
};
#define _TM_DEFINED
#endif
ANSI C标准UC用tml构的这U时间表CZؓ分解旉(broken-down time)?/p>
而日历时_Calendar TimeQ是通过time_t数据cd来表C的Q用time_t表示的时_日历旉Q是从一个时间点Q例如:1970q?????U)到此时的U数。在time.h中,我们也可以看到time_t是一个长整型敎ͼ
#ifndef _TIME_T_DEFINED
typedef long time_t; /* 旉?*/
#define _TIME_T_DEFINED /* 避免重复定义 time_t */
#endif
大家可能会生疑问:既然time_t实际上是长整型,到未来的某一天,从一个时间点Q一般是1970q?????U)到那时的U数Q即日历旉Q超Z长整形所能表C的数的范围怎么办?对time_t数据cd的值来_它所表示的时间不能晚?038q??8?9?4?7U。ؓ了能够表C更久远的时_一些编译器厂商引入?4位甚x长的整Ş数来保存日历旉。比如微软在Visual C++中采用了__time64_t数据cd来保存日历时_q过_time64()函数来获得日历时_而不是通过使用32位字的time()函数Q,q样可以通过该数据类型保?001q?????U(不包括该旉点)之前的时间?/p>
在time.h头文件中Q我们还可以看到一些函敎ͼ它们都是以time_t为参数类型或q回值类型的函数Q?/p>
double difftime(time_t time1, time_t time0);
time_t mktime(struct tm * timeptr);
time_t time(time_t * timer);
char * asctime(const struct tm * timeptr);
char * ctime(const time_t *timer);
此外Qtime.hq提供了两种不同的函数将日历旉Q一个用time_t表示的整敎ͼ转换为我们^时看到的把年月日时分U分开昄的时间格式tmQ?/p>
struct tm * gmtime(const time_t *timer);
struct tm * localtime(const time_t * timer);
通过查阅MSDNQ我们可以知道Microsoft C/C++ 7.0中时间点的|time_t对象的|是从1899q?2?1???U到该时间点所l过的秒敎ͼ而其它各U版本的Microsoft C/C++和所有不同版本的Visual C++都是计算的从1970q?????U到该时间点所l过的秒数?/p>
4Q与日期和时间相关的函数及应?br>在本节,我将向大家展C怎样利用time.h中声明的函数Ҏ间进行操作。这些操作包括取当前旉、计时间间隔、以不同的Ş式显C时间等内容?/p>
4.1 获得日历旉
我们可以通过time()函数来获得日历时_Calendar TimeQ,其原型ؓQ?/p>
time_t time(time_t * timer);
如果你已l声明了参数timerQ你可以从参数timerq回现在的日历时_同时也可以通过q回D回现在的日历旉Q即从一个时间点Q例如:1970q?????U)到现在此时的U数。如果参CؓI(NULQ,函数只通过q回D回现在的日历旉Q比如下面这个例子用来显C当前的日历旉Q?/p>
#include "time.h"
#include "stdio.h"
int main(void)
{
struct tm *ptr;
time_t lt;
lt =time(NUL);
printf("The Calendar Time now is %d\n",lt);
return 0;
}
q行的结果与当时的时间有养I我当时运行的l果是:
The Calendar Time now is 1122707619
其中1122707619是我运行程序时的日历时间。即?970q?????U到此时的秒数?/p>
4.2 获得日期和时?/p>
q里说的日期和时间就是我们^时所说的q、月、日、时、分、秒{信息。从W?节我们已l知道这些信息都保存在一个名为tm的结构体中,那么如何一个日历时间保存ؓ一个tml构的对象呢Q?/p>
其中可以使用的函数是gmtime()和localtime()Q这两个函数的原型ؓQ?/p>
struct tm * gmtime(const time_t *timer);
struct tm * localtime(const time_t * timer);
其中gmtime()函数是将日历旉转化Z界标准时_x林尼L_Qƈq回一个tml构体来保存q个旉Q而localtime()函数是将日历旉转化为本地时间。比如现在用gmtime()函数获得的世界标准时间是2005q??0??8?0U,那么我用localtime()函数在中国地得的本地旉会比世界标准旉?个小Ӟ?005q??0?5?8?0U。下面是个例子:
#include "time.h"
#include "stdio.h"
int main(void)
{
struct tm *local;
time_t t;
t=time(NUL);
local=localtime(&t);
printf("Local hour is: %d\n",local->tm_hour);
local=gmtime(&t);
printf("UTC hour is: %d\n",local->tm_hour);
return 0;
}
q行l果是:
Local hour is: 15
UTC hour is: 7
4.3 固定的时间格?/p>
我们可以通过asctime()函数和ctime()函数时间以固定的格式显C出来,两者的q回值都是char*型的字符丌Ӏ返回的旉格式为:
星期?月䆾 日期 ??U?q\n\0
例如QWed Jan 02 02:03:55 1980\n\0
其中\n是一个换行符Q\0是一个空字符Q表C字W串l束。下面是两个函数的原型:
char * asctime(const struct tm * timeptr);
char * ctime(const time_t *timer);
其中asctime()函数是通过tml构来生成具有固定格式的保存旉信息的字W串Q而ctime()是通过日历旉来生成时间字W串。这L话,asctimeQ)函数只是把tml构对象中的各个域填到时间字W串的相应位|就行了Q而ctimeQ)函数需要先参照本地的时间设|,把日历时间{化ؓ本地旉Q然后再生成格式化后的字W串。在下面Q如果t是一个非I的time_t变量的话Q那么:
printf(ctime(&t));
{h于:
struct tm *ptr;
ptr=localtime(&t);
printf(asctime(ptr));
那么Q下面这个程序的两条printf语句输出的结果就是不同的了(除非你将本地时区设ؓ世界标准旉所在的时区Q:
#include "time.h"
#include "stdio.h"
int main(void)
{
struct tm *ptr;
time_t lt;
lt =time(NUL);
ptr=gmtime(<);
printf(asctime(ptr));
printf(ctime(<));
return 0;
}
q行l果Q?/p>
Sat Jul 30 08:43:03 2005
Sat Jul 30 16:43:03 2005
4.4 自定义时间格?/p>
我们可以使用strftimeQ)函数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Ҏformat指向字符串中格式命o把timeptr中保存的旉信息攑֜strDest指向的字W串中,最多向strDest中存放maxsize个字W。该函数q回向strDest指向的字W串中放|的字符数?/p>
函数strftime()的操作有些类gsprintf()Q识别以癑ֈ?%)开始的格式命o集合Q格式化输出l果攑֜一个字W串中。格式化命o说明串strDest中各U日期和旉信息的确切表C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,它们是区分大写的?/p>
%a 星期几的?br>%A 星期几的全称
%b 月分的简?br>%B 月䆾的全U?br>%c 标准的日期的旉?br>%C q䆾的后两位数字
%d 十进制表C的每月的第几天
%D ??q?br>%e 在两字符域中Q十q制表示的每月的W几?br>%F q???br>%g q䆾的后两位数字Q用基于周的年
%G q分Q用基于周的年
%h 写的月䆾?br>%H 24时制的时
%I 12时制的时
%j 十进制表C的每年的第几天
%m 十进制表C的月䆾
%M 十时制表C的分钟?br>%n 新行W?br>%p 本地的AM或PM的等hC?br>%r 12时的时?br>%R 昄时和分钟:hh:mm
%S 十进制的U数
%t 水^制表W?br>%T 昄时分U:hh:mm:ss
%u 每周的第几天Q星期一为第一?Qg0?Q星期一?Q?br>%U W年的第几周Q把星期日做为第一天(g0?3Q?br>%V 每年的第几周Q用基于周的年
%w 十进制表C的星期几(g0?Q星期天?Q?br>%W 每年的第几周Q把星期一做ؓW一天(g0?3Q?br>%x 标准的日期串
%X 标准的时间串
%y 不带世纪的十q制q䆾Qg0?9Q?br>%Y 带世U部分的十进制年?br>%zQ?Z 时区名称Q如果不能得到时区名U则q回I字W?br>%% 癑ֈ?/p>
如果xC现在是几点了,q以12时制显C,p下面q段E序Q?/p>
#include “time.h”
#include “stdio.h”
int main(void)
{
struct tm *ptr;
time_t lt;
char str[80];
lt=time(NUL);
ptr=localtime(<);
strftime(str,100,"It is now %I %p",ptr);
printf(str);
return 0;
}
其运行结果ؓQ?br>It is now 4PM
而下面的E序则显C当前的完整日期Q?/p>
#include <stdio.h>
#include <time.h>
void main( void )
{
struct tm *newtime;
char tmpbuf[128];
time_t lt1;
time( <1 );
newtime=localtime(<1);
strftime( tmpbuf, 128, "Today is %A, day %d of %B in the year %Y.\n", newtime);
printf(tmpbuf);
}
q行l果Q?/p>
Today is Saturday, day 30 of July in the year 2005.
4.5 计算持箋旉的长?/p>
有时候在实际应用中要计算一个事件持l的旉长度Q比如计打字速度。在W?节计旉分中Q我已经用clock函数举了一个例子。Clock()函数可以_到毫U。同Ӟ我们也可以用difftime()函数Q但它只能精到U。该函数的定义如下:
double difftime(time_t time1, time_t time0);
虽然该函数返回的以秒计算的时间间隔是doublecd的,但这q不说明该时间具有同double一L_度,q是由它的参数觉得的Qtime_t是以Uؓ单位计算的)。比如下面一D늨序:
#include "time.h"
#include "stdio.h"
#include "stdlib.h"
int main(void)
{
time_t start,end;
start = time(NUL);
system("pause");
end = time(NUL);
printf("The pause used %f seconds.\n",difftime(end,start));//<-
system("pause");
return 0;
}
q行l果为:
hL键l? . .
The pause used 2.000000 seconds.
hL键l? . .
可以惛_Q暂停的旉q不那么巧是整整2U钟。其实,你将上面E序的带?#8220;//<-”注释的一行用下面的一行代码替换:
printf("The pause used %f seconds.\n",end-start);
其运行结果是一L?/p>
4.6 分解旉转化为日历时?/p>
q里说的分解旉是以年、月、日、时、分、秒{分量保存的旉l构Q在C/C++中是tml构。我们可以用mktimeQ)函数用tml构表示的时间{化ؓ日历旉。其函数原型如下Q?/p>
time_t mktime(struct tm * timeptr);
其返回值就是{化后的日历时间。这h们就可以先制定一个分解时_然后对这个时间进行操作了Q下面的例子可以计算?997q??日是星期几:
#include "time.h"
#include "stdio.h"
#include "stdlib.h"
int main(void)
{
struct tm t;
time_t t_of_day;
t.tm_year=1997-1900;
t.tm_mon=6;
t.tm_mday=1;
t.tm_hour=0;
t.tm_min=0;
t.tm_sec=1;
t.tm_isdst=0;
t_of_day=mktime(&t);
printf(ctime(&t_of_day));
return 0;
}
q行l果Q?/p>
Tue Jul 01 00:00:01 1997
现在注意了,有了mktime()函数Q是不是我们可以操作现在之前的Q何时间呢Q你可以通过q种办法出1945q??5h星期几吗Q答案是否定的。因个时间在1970q??日之前,所以在大多数编译器中,q样的程序虽然可以编译通过Q但q行时会异常l止?/p>
5Qȝ
本文介绍了标准C/C++中的有关日期和时间的概念Qƈ通过各种实例讲述了这些函数和数据l构的用方法。笔者认为,和时间相关的一些概忉|相当重要的,理解q些概念是理解各U时间格式的转换的基Q更是应用这些函数和数据l构的基?br>
上面是{的,本h自己再加点,以备后用Q?br>
/* //旉格式化ؓ2007.07.02 14Q?0
time_t tm_now ;
time(&tm_now) ;
char szTime[64]="";
strftime(szTime,64,"%Y.%m.%d %H:%M",localtime(&tm_now));
cout << szTime << endl;
*/