一、时区相关概念

地球自西往东转动，东边比西边先看到太阳，所以东边的时间比西边的时间早。将地球经度按照24个时区进行划分，每个时区相隔的经度为15度。以英国伦敦（格林尼治天文台旧址）为中时区（零时区），向东有11个时区，向西也有11个时区，太平洋白令海峡所在经度为12区，东西各占一半。0时区向东每隔一个时区时间快1小时，向西每隔一个时区时间慢1小时。在12区中间，左边刚好比右边日期大1天。

UTC协调时间时间=世界标准时间=格林尼治时间=G.M.T(Greenwich Mean Time)，指0时区所处的时间。

夏令时（阳光节约时/DST/Daylight Saving Time）：因为北半球大部分国家在夏天日照时间较长，为了节约能源，让人们充分利用太阳光源，某些国家在夏天会人为地将时间设置快一个小时。例如美国每年3月的第二个星期日开始，至每年11月的第一个星期日为夏令时。

二、计算机时间

1970-01-01 00:00:00是计算机元年，因为Unix操作系统和C语言于1971年发布，所以将这一时间作为时间元年。在32位系统中由于采用带符号的32位整形数据类型处理unix时间，所以当unix时间大于2的32次方减一（0x7FFFFFFF），也就是时间在到达2038年1月19日03:14:07UTC时，再往后时间就会变成负值。如果采用64位整形处理unix时间，则完全够用。

1900-01-01 00:00:00一般作为NTP起始时间。在RTP/RTCP等网络协议中，当采用32位字段表示NTP时间戳时，当时间大于2的33次方减1（0xFFFFFFFF），NTP时间戳在2036年会发生溢出。但是由于在RTCP中一般仅仅计算NTP的差值，所以只要时间差不超过68年就可以了。

三、C库时间操作函数c

1、time

函数原型：time_t time(time_t* timer);

函数说明：获取系统UTC时间到1970-01-01 00:00:00的秒数。timer为NULL，通过返回值返回。也可以通过timer参数返回。time_t在32位系统下最大只能表示到2038-01-19 03:14:07，在64位系统下则完全够用

2、localtime

函数原型：struct tm* localtime(const timer_t* timer);

tm结构：

struct tm
      {
          int tm_sec; /* 秒，范围从 0 到 59 */
          int tm_min; /* 分，范围从 0 到 59 */
          int tm_hour; /* 小时，范围从 0 到 23 */
          int tm_mday; /* 一月中的第几天，范围从 1 到 31 */
          int tm_mon; /* 月，范围从 0 到 11 */
          int tm_year; /* 自 1900 年起的年数 */
          int tm_wday; /* 一周中的第几天，范围从 0 到 6 */
          int tm_yday; /* 一年中的第几天，范围从 0 到 365 */
          int tm_isdst; /* 夏令时 */
      };

函数说明：将time_t类型值转换为tm结构，采用本地时区

线程安全：locltime为非线程安全函数，返回的为内部静态变量指针，linux下线程安全函数为localtime_r()，windows下没有

3、gmtime

函数原型：struct tm* gmtime(time_t* timer);

函数说明：将time_t类型值转换为tm结构，采用0时区

线程安全：linux下线程安全函数为gmtime_r()

4、mktime

函数原型：time_t mktime(struct tm* timeptr);

函数说明：计算将timeptr按照系统时区转换为0时区，然后到计算机元年间的秒数

例子：

#include
#include int main()
{time_t t = time(NULL);//or//time_t t;//time(&t);struct tm* tmLocalNow = localtime(&t);tmLocalNow->tm_year += 1900;tmLocalNow->tm_mon += 1;printf("local now datetime: %d.%02d.%02d %02d:%02d:%02d\n",tmLocalNow->tm_year,tmLocalNow->tm_mon,tmLocalNow->tm_mday,tmLocalNow->tm_hour,tmLocalNow->tm_min,tmLocalNow->tm_sec);struct tm* tmUTCNow = gmtime(&t);tmUTCNow->tm_year += 1900;tmUTCNow->tm_mon += 1;printf("UTC now datetime: %d.%02d.%02d %02d:%02d:%02d\n",tmUTCNow->tm_year,tmUTCNow->tm_mon,tmUTCNow->tm_mday,tmUTCNow->tm_hour,tmUTCNow->tm_min,tmUTCNow->tm_sec);return 0;
}

线程不安全例子：

#include
#include int main()
{time_t t1 = time(NULL);time_t t2 += 1800;struct tm* tm1 = localtime(&t1);struct tm* tm2 = localtime(&t2);//执行到这里的时候tm1值变为tm2，因为内部他们指向的是同一内存地址return 0;
}

5、Sleep/sleep/usleep

Sleep(毫秒)为windows下挂起函数，精确到毫秒级

sleep(秒)为linux下挂起函数，精确到秒级。

usleep(微秒)为linux下挂起函数，精确到微秒级。

Sleep()在windows下挂起后仍然会占用CPU处理时间，而sleep()和usleep()在linux下不会占用

6、clock

函数原型：clock_t clock();

函数说明，返回从程序执行时起到现在，消耗的处理器时间（不是程序执行时间）对应的时钟数，每秒钟处理器的时钟数为CLOCKS_PER_SEC。

例子：

#ifdef WIN32
#include
#else
#include
#endif#include int main()
{clock_t clockStart;clockStart = clock();
#ifdef WIN32Sleep(2000);
#elsesleep(2);
#endifclock_t clockEnd;clockEnd = clock();double dInterval = (double)(clockEnd - clockStart) / CLOCKS_PER_SEC;printf("interval: %f\n", dInterval);
}

执行结果：

linux下为0.000040，windows下为2.001000，因为linux下sleep()不占用CPU处理时间，而windows下Sleep()下占用系统时间。

四、linux时间系统函数

1、gettimeofday

获取当前时间，返回从计算机元年到现在经历的时间。

头文件：

sys/time.h

unistd.h

函数声明：int gettimeofday(struct timeval* tv, struct timezone* tz);

timeval结构定义为:

struct timeval
{
long tv_sec; /*秒*/
long tv_usec; /*微秒*/
};
timezone 结构定义为:
struct timezone
{
int tz_minuteswest; /*和Greenwich 时间差了多少分钟*/
int tz_dsttime; /*日光节约时间的状态*/
};
上述两个结构都定义在/usr/include/sys/time.h。tz_dsttime 所代表的状态如下
DST_NONE /*不使用*/
DST_USA /*美国*/
DST_AUST /*澳洲*/
DST_WET /*西欧*/
DST_MET /*中欧*/
DST_EET /*东欧*/
DST_CAN /*加拿大*/
DST_GB /*大不列颠*/
DST_RUM /*罗马尼亚*/
DST_TUR /*土耳其*/
DST_AUSTALT /*澳洲（1986年以后）*/
返回值：成功则返回0，失败返回－1，错误代码存于errno。附加说明EFAULT指针tv和tz所指的内存空间超出存取权限。

2、settimeofday()

设置当前时间，只有root权限才能使用此函数修改时间。

头文件：

sys/time.h

unistd.h

函数声明：int settimeofday(struct timeval* tv, struct timezone* tz);

返回值：成功则返回0，失败返回－1，错误代码存于errno。

错误代码：
EPERM 并非由root权限调用settimeofday（），权限不够。
EINVAL 时区或某个数据是不正确的，无法正确设置时间。

3、clock_gettime

函数声明：int clock_gettime(clockid_t clk_id,struct timespec* tp);

clk_id取值

CLOCK_REALTIME：系统从计算机元年到现在的时间，随系统时间变化而变化

CLOCK_MONOTONIC：系统启动到现在的时间，不随系统时间变化而变化

CLOCK_PROCESS_CPUTIME_ID：本进程从启动到现在CPU花费的时间，sleep和usleep不占用cpu时间

CLOCK_THREAD_CPUTIME_ID：本线程从启动到现在CPU花费的时间

timespec结构

struct timespec
{
time_t tv_sec; /* 秒*/
long tv_nsec; /* 纳秒*/
};

五、windows时间系统函数

1、GetLocalTime

获取当前系统时间，以系统时区为标准，精确到毫秒级。

函数声明：void GetLocalTime(LPSYSTEMTIME lpSystemTime);

SYSTMETIME结构定义：

typedef struct _SYSTEMTIME

{

WORD wYear;//年

WORD wMonth;//月

WORD wDayOfWeek;//星期

WORD wDay;//日

WORD wHour;//时

WORD wMinute;//分

WORD wSecond;//秒

WORD wMilliseconds;//毫秒

}SYSTEMTIME,*PSYSTEMTIME;

2、GetSystemTime

获取当前系统时间，以0时区为标准。

3、SetLocalTime

设置系统本地时间

4、SetSystemTime

设置系统UTC时间

5、GetTickCount

返回操作系统启动到现在所经过的毫秒数

函数声明：DWORD GetTickCount(void);

GetTickCount()和Clock()函数是向主板BIOS要real time clock时间，会有中断产生，以及延迟问题。

6、QueryPerformaceFrequency和QueryPerformanceCounter

返回硬件支持的高精度计数器的频率，返回系统从启动到现在的时间。

函数声明：

BOOL QueryPerformanceFrequency(LARGE_INTEGER *lpFrequency);

BOOL QueryPerformanceCounter (LARGE_INTEGER *lpCount);

参数类型定义如下：

typeef union _ LARGE_INTEGER

{

struct

{

DWORD LowPart;

LONG HighPart;

};

LONGLONG QuadPart;

} LARGE_INTEGER;

QueryPerformanceCounter获取系统启动到现在计数器时钟数。QueryPerformanceFrequency获取系统的时钟频率，也就是每秒系统的时钟数。

例子：


#include int main()
{LARGE_INTEGER lagerCounter1;QueryPerformanceCounter(&lagerCounter1);long long llCounter1 = lagerCounter1.QuadPart;Sleep(2000);LARGE_INTEGER lagerCounter2;QueryPerformanceCounter(&lagerCounter2);long long llCounter2 = lagerCounter2.QuadPart;LARGE_INTEGER largerFreq;QueryPerformanceFrequency(&largerFreq);long long llFreq = largerFreq.QuadPart;double dIntervals = (llCounter2 - llCounter1) / llFreq;printf("the interval is: %f",dIntervals);
}

例子输出为2.0。

参考：

1.https://blog.csdn.net/hmxz2nn/article/details/77986450

2.https://blog.csdn.net/tsx86/article/details/49965171

3.https://blog.csdn.net/weixin_34295316/article/details/86061183

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