如何在 UNIX 上使用 C 日期和时间函数？

Question

Jon Skeet 在 2009 年伦敦 DevDays 上谈到了编程日期和时间的复杂性。

您能给我介绍一下 UNIX 上的 ANSI C 日期/时间函数，并指出在使用日期和时间时我还应该考虑的一些更深层次的问题吗？

Answer 1

术语

日期/时间可以有两种格式：

• 日历时间（也称为简单时间）- 时间作为绝对值，通常从某个基准时间开始，通常称为协调世界时
• 本地时间（也称为细分时间）- 由年、月、日等组成的日历时间，其中考虑了当地时区，包括夏令时（如果适用）。

数据类型

日期/时间函数和类型在 time.h 头文件中声明。

时间可以存储为整数或结构的实例：

• 作为使用 time_t 算术类型的数字 - 将日历时间存储为自 UNIX 纪元 1970 年 1 月 1 日 00:00:00 以来经过的秒数

• 使用结构timeval – 将日历时间存储为自 UNIX 纪元 1970 年 1 月 1 日 00:00:00 以来经过的秒数和纳秒数

• 使用结构体tm存储本地时间，包含如下属性：

  tm_hour  
  tm_min  
  tm_isdst  
  

上面的 tm_isdst 属性用于指示夏令时 (DST)。如果值为正则为 DST，如果值为 0 则不是 DST。

打印当前协调世界时的程序

#include <stdio.h>
#include <time.h>

int main ( int argc, char *argv[] )
{
    time_t now;

    now = time ( NULL );

    printf ( "It’s %ld seconds since January 1, 1970 00:00:00", (long) now );

    return 0;
}

在上面的程序中，函数time 读取 UNIX 系统时间，从 1970 年 1 月 1 日 00:00:00（UNIX 纪元）减去该时间，并以秒为单位返回结果。

打印当前当地时间的程序

#include <stdio.h>
#include <time.h>

int main ( int argc, char *argv[] )
{
    time_t now;
    struct tm *lcltime;

    now = time ( NULL );
    lcltime = localtime ( &now );

    printf ( "The time is %d:%d\n", lcltime->tm_hour, lcltime->tm_min );

    return 0;
}

在上面的程序中，函数 localtime 将 UNIX 纪元的经过时间（以秒为单位）转换为故障时间。 localtime 读取 UNIX 环境 TZ（通过调用 tzset 函数）以返回相对于时区的时间并设置 tm_isdst 属性。

UNIX 中 TZ 变量的典型设置（使用 bash）如下：

export TZ=GMT

或

export TZ=US/Eastern

程序打印当前格式化的格林威治标准时间

#include <stdio.h>
#include <time.h>

int main ( int argc, char *argv[] )
{
    time_t now;
    struct tm *gmt;
    char formatted_gmt [50];

    now = time ( NULL );
    gmt = gmtime ( &now );

    strftime ( formatted_gmt, sizeof(formatted_gmt), "%I:%M %p", gmt );
    printf ( "The time is %s\n", formatted_gmt );

    return 0;
}

在上面的程序中，函数strftime 提供了专门的日期格式。

其他需要考虑的问题

• Leap seconds
• What should we do to prepare for 2038?