C 14系列（2） C C 的時間函式

為了好好研究下c++14，順便複習下以前的c++知識。搞了個git（不斷完善中）：

裡面會慢慢封裝一些常用的函式，並做一些測試驗證，工程是建立在ubuntu的eclipse之上，見系列（1）環境搭建。

參考:

時間函式常用到的幾個概念：calendar time（日曆時間），epoch（時間點），clock tick（時鐘計時單元）coordinated universal time（utc）：世界標準時間，即格林威治標準時間（greenwich mean time，gmt）。

epoch：時間點。在標準c/c++中是乙個整數，它用當前的時間和標準時間點的相差秒數來表示。它可以理解成日曆時間，因為它已經是乙個差值了。

日曆時間（calendar time），是用「從乙個標準時間點到此時的時間經過的秒數」來表示的時間。

clock tick：時鐘計時單元，乙個時鐘計時單元的時間長短是由cpu控制的。乙個clock tick不是cpu的乙個時鐘週期，而是c/c++的乙個基本計時單位。

c/c++中的cpu使用計時函式是clock()，而與其相關的資料型別是clock_t。這個函式返回從「開啟這個程式程序」到「程式中呼叫clock()函式」時之間的cpu時鐘計時單元（clock tick）數，其中clock_t是用來儲存時間的資料型別。

clock_t是乙個長整形數。在time.h檔案中，還定義了乙個常量clocks_per_sec，它用來表示一秒鐘會有多少個時鐘計時單元，如下列印的是程序執行至今占用的cpu時間秒數，並且它是算單核的秒數，如果這個程式是多執行緒的，core1和core2同時被某程式的兩個執行緒使用了5s的cpu執行時間片，那麼此時列印的應該是10s（已經驗證）。

printf("elapsed time:%u secs.\n",clock()/clocks_per_sec);

在c/c++中通過 < time.h > 裡的time函式獲得日曆時間。日曆時間（calendar time）是通過time_t資料型別來表示的，用time_t表示的時間（日曆時間）是從乙個時間點（例如：2023年1月1日0時0分0秒）到此時的秒數。time_t實際上是長整型。

用time()函式結合其他函式（如：localtime、gmtime、asctime、ctime）可以獲得當前系統時間或是標準時間。

time_t time(time_t * timer);

在標準c/c++中，我們可通過tm結構來獲得日期，tm結構在time.h中有定義，相當於乙個包含了年月日小時分鐘等的結構體。

ansi c標準稱使用tm結構的這種時間表示為分解時間(broken-down time)。

而日曆時間（calendar time）是從乙個時間點到此時的秒數，型別比較簡單。

在time.h標頭檔案中，我們還可以看到一些函式，它們都是以time_t為引數型別或返回值型別的函式：

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，time.h還提供了兩種不同的函式將日曆時間（乙個用time_t表示的整數）轉換為我們平時看到的把年月日時分秒分開顯示的時間格式tm：

struct tm * gmtime(const time_t *timer);                                          
struct tm * localtime(const time_t * timer);

使用函式：

char * asctime(const
struct tm * timeptr);
char * ctime(const time_t *timer);

列印結果：

例如 wed jan 02 02:03:55 1980\n\0

其中asctime()函式是通過tm結構來生成字串，所以可以傳給世界時間或者本地時間，而ctime()是通過日曆時間來生成字串。ctime（）函式需要先參照本地的時間設定，把日曆時間轉化為本地時間，然後再生成格式化後的字串。所以一般其列印的是本地時間字串。

使用strftime（）函式將時間格式化為想要的格式。它的原型如下：

size_t strftime(
char *strdest,
size_t maxsize,
const
char *format,
const
struct tm *timeptr 
);

例子：

strftime(str,100,"it is now %i
%p",ptr);
printf(str);

其執行結果為：

it is now 4pm

例子：

strftime( tmpbuf, 128, "today is %a, day %d of %b in the year %y.\n", newtime);
printf(tmpbuf);

執行結果：

today is saturday, day 30 of july in the year 2005.

分解時間，在c/c++中指tm結構。我們可以使用mktime（）函式將tm結構轉化為日曆時間。其函式原型如下：

time_t mktime(struct tm * timeptr);

除了上述的標準c/c++用到的時間函式外，linux系統也提供了乙個函式，可以精確到微秒。

這就是gettimeofday函式，它獲得的時間精確到微秒（1e-6 s)量級。在一段**前後分別使用如下：

struct timeval tv_begin, tv_end;
gettimeofday(&tv_begin, null);
foo();
gettimeofday(&tv_end, null);

結構體timeval的定義為：

struct timeval

time只能返回秒級的返回值，而該結構體能精確到微秒級。

該函式和time函式一樣都是按真實世界的時間來計算的。

本文介紹了c/c++中的有關日期和時間的概念，並通過各種例項講述了這些函式和資料結構的使用方法。如果要測試優化的程式的執行效率，一般測量程序在cpu上使用的時間片之和，可以用clock函式，clock函式並不代表真實世界的時間。真實世界的時間則是time或者gettimeofday函式得到的，它們也可以用於日期的顯示。

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2 c c 中的保留小數問題

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