Linux服务器时间相关结构体和函数整理

一、时间类型
Linux下常用的时间类型有4个:time_t,struct timeb, struct timeval,struct timespec,clock_t, struct tm.

(1) time_t是一个长整型,一般用来表示用1970年以来的秒数
该类型定义在中,一般通过 time_t time = time(NULL); 获取.

(2) struct timeb结构: 主要有两个成员, 一个是秒, 另一个是毫秒, 精确度为毫秒.

    struct timeb
    {
        time_t time;
        unsigned short millitm;
        short timezone;
        short dstflag;
    };


由函数int ftime(struct timeb *tp); 来获取timeb.

成功返回0, 失败返回-1.

(3) struct timeval有两个成员,一个是秒,一个是微妙.

    struct timeval
    {
        long tv_sec; /* seconds */
        long tv_usec; /* microseconds */
    };

由int gettimeofday(struct timeval *tv, struct timezone *tz);获取.
struct timezone结构的定义为:

    struct timezone
    {
       int tz_minuteswest; /* 和Greewich时间差了多少分钟*/
       int tz_dsttime; /* 日光节约时间的状态 */
    };

(4) struct timespec有两个成员,一个是秒,一个是纳秒, 所以最高精确度是纳秒.

    struct timespec
    {
        time_t tv_sec; /* seconds */
        long tv_nsec; /* nanoseconds */
    };

一般由函数long clock_gettime (clockid_t which_clock, struct timespec *tp); 获取.
获取特定时钟的时间,时间通过tp结构传回,目前定义了6种时钟,分别是

CLOCK_REALTIME 统当前时间,从1970年1.1日算起

CLOCK_MONOTONIC 系统的启动时间,不能被设置

CLOCK_PROCESS_CPUTIME_ID 进程运行时间

CLOCK_THREAD_CPUTIME_ID 线程运行时间

CLOCK_REALTIME_HR CLOCK_REALTIME的高精度版本

CLOCK_MONOTONIC_HR CLOCK_MONOTONIC的高精度版本

获取特定时钟的时间精度:

long clock_getres(clockid_t );

设置特定时钟的时间:

long clock_settime(clockid_t ,struct timespec*);

休眠time中指定的时间,如果遇到信号中断而提前返回,则由left_time返回剩余的时间:

long clock_nanosleep(clockid_t ,int flag,timespec* time,timespec* left_time);

(5) clock_t类型, 由clock_t clock(); 返回获取.

表示进程占用的cpu时间. 精确到微秒.

(6) struct tm是直观意义上的时间表示方法:

    struct tm
    {
        int tm_sec; /* seconds */
        int tm_min; /* minutes */
        int tm_hour; /* hours */
        int tm_mday; /* day of the month */
        int tm_mon; /* month */
        int tm_year; /* year */
        int tm_wday; /* day of the week */
        int tm_yday; /* day in the year */
        int tm_isdst; /* daylight saving time */
    };

struct tm* gmtime(const time_t *timep);
struct tm* localtime(const time_t *timep);
time_t mktime(struct tm *tm);
gmtime和localtime的参数以及返回值类型相同,区别是前者返回的格林威治标准时间,后者是当地时间.
注意: 这边三个函数都是线程不安全的, 要使用线程安全的版本, 需要使用带_r的版本 — gmtime_r, localtime_r, mktime_r.

二、 延迟函数
主要的延迟函数有:sleep(),usleep(),nanosleep(),select(),pselect().

    unsigned int sleep(unsigned int seconds);
    void usleep(unsigned long usec);
    int nanosleep(const struct timespec *req, struct timespec *rem);
    int select(int n, fd_set *readfds, fd_set *writefds, fd_set *exceptfds,struct timeval *timeout);
    int pselect(int n, fd_set *readfds, fd_set *writefds, fd_set *exceptfds, const struct timespec *timeout, const sigset_t *sigmask);

alarm函数是信号方式的延迟,这种方式不直观,这里不说了。

仅通过函数原型中时间参数类型,可以猜测sleep可以精确到秒级,usleep/select可以精确到微妙级,nanosleep和pselect可以精确到纳秒级。
而实际实现中,linux上的nanosleep和alarm相同,都是基于内核时钟机制实现,受linux内核时钟实现的影响,并不能达到纳秒级的精度,man nanosleep也可以看到这个说明,man里给出的精度是:Linux/i386上是10 ms ,Linux/Alpha上是1ms。

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