关于linux的时间表示函数：localtime、gmtime、ctime、strftime。

 首先得理解一下关于时间表示的基本概念，不搞清楚基本概念，过段时间还会是一团糨糊。理解了基本概念后，再来看这几个函数，就很简单明了了。

1、基本概念:

1.UTC（universal time coordinated）称为协调时间时，是国际无线电咨询委员会制定和推荐的，以子午初线(经度0度)上的平均太阳时为依据，也就是英国伦暾的平均太阳时。

2.GMT(greenwitch mean time)格林威治平均时间，由于地球绕太阳的轨道不是圆形的，而且自转轴相对轨道面是倾斜的，导致UTC的表示不是很精确，为此提出了ＧＭＴ时间，通过每一年或两年对UTC加一个闰秒完成修正，我们一般认为GMT和UTC是一样的，下方统一称为UTC；

3、Calendar Time：日历时间，是用“从一个标准时间点到此时的时间经过的秒数”来表示的时间。无论哪一个时区，在同一时刻对同一个标准时间点来说，日历时间都是一样的。日历时间返回自1970-1-1:00:00:00以来所经过的秒数累计值。因此，不论服务器是在那个时区（国家），同一时刻，日历时间总是一样的，都是相对于1970-1-1:00:00:00以来的秒数，理解这点很重要，如果不理解，想想多出来的秒数是那里来的...

4、时区（本地时间）
为了克服时间上的混乱，1884年在华盛顿召开的一次国际经度会议（又称国际子午线会议）上，规定将全球划分为24个时区（东、西各12个时区）。规定英国（格林尼治天文台旧址）为中时区（零时区）、东1-12区，西1-12区。每个时区横跨经度15度，时间正好是1小时。最后的东、西第12区各跨经度7.5度，以东、西经180度为界。每个时区的中央经线上的时间就是这个时区内统一采用的时间，称为区时，相邻两个时区的时间相差1小时。例如，中国东8区的时间总比泰国东7区的时间早1小时，而比日本东9区的时间迟1小时。因此，出国旅行的人，必须随时调整自己的手表，才能和当地时间相一致。

我是这样理解的，因为时区的划分是以太阳升起的时间。比如我每天早上7点起床，8点吃早餐，9点上班。当出差美国，于是将手机/手表调到美国当地时间，依然是早上7点起床（太阳也是某个高度），8点吃早餐，9点上班。作息时间不变，可是国内是大白天的时候，美国正是深夜。在不同时区上的白天、黑夜，对个人的感受是一样的，但日历时间是不一样的，两地方的日历时间相减得到的时间差，就是时差了。

知道UTC与地区时间，有如下的换算关系：地区时间=UTC+时区差
东区是加相应的时区差，西区是减时区差。如北京是东八区，则北京时间=UTC+8；

 

2、实例：本地时间 = UTC + 时差

root@ubuntu:~/vm_disk_dpdk/study# date -u; date -R
Thu Dec 24 06:27:11 UTC 2015
Wed, 23 Dec 2015 22:27:11 -0800
本机所配置的时区是西八区（负号表示为西区）
 UTC时间为Dec 24 06:27:11，本地时间为23 Dec 2015 22:27:11，等于UTC-8.
 
 root@ubuntu:~/vm_disk_dpdk/study# cp /usr/share/zoneinfo/Asia/Chongqing /etc/localtime　　//更改系统时区
root@ubuntu:~/vm_disk_dpdk/study# date -u; date -R
Thu Dec 24 06:53:13 UTC 2015
Thu, 24 Dec 2015 14:53:13 +0800

root@ubuntu:~/vm_disk_dpdk/study# cp /usr/share/zoneinfo/Africa/Abidjan /etc/localtime
root@ubuntu:~/vm_disk_dpdk/study# date -u; date -R
Thu Dec 24 06:54:17 UTC 2015
Thu, 24 Dec 2015 06:54:17 +0000

root@ubuntu:~/vm_disk_dpdk/study# cp /usr/share/zoneinfo/America/New_York /etc/localtime
root@ubuntu:~/vm_disk_dpdk/study# date -u; date -R
Thu Dec 24 06:55:16 UTC 2015
Thu, 24 Dec 2015 01:55:16 -0500

3、time、localtime、gmtime & ctime (man mktime能更多信息)

time函数返回的是日历时间。

localtime&gmtime这两个函数的参数都是日历时间，当换算成日期、时间时，对于localtime需要考虑时区。UTC时间，就是日历时间加上1970-1-1:00:00:00即可。

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

void test_time()
{
    time_t tm = 1450942746;    
    //tm = time(NULL);
    printf("calendar times = %lu seconds\n", tm);    
    printf("localtime(&tm):\t%s", asctime(localtime(&tm)));
    printf("gmtime(&tm):\t%s",   asctime(gmtime(&tm)));
    printf("ctime:\t\t%s\n", ctime(&tm));   
}

int main()
{
    test_time();    
    return 0;
}

 

 通过更改系统时区测试两次，再次打印的gmt时间都是一样的（因为日历时间是一样的），而localtime是不一样（localtime＝gmtime（UTC）＋  时区）。

root@ubuntu:~/vm_disk_dpdk/study/apue/sys_info# cp /usr/share/zoneinfo/Africa/Djibouti /etc/localtime
root@ubuntu:~/vm_disk_dpdk/study/apue/sys_info# date -R           
Thu, 24 Dec 2015 10:58:39 +0300
root@ubuntu:~/vm_disk_dpdk/study/apue/sys_info# ./a.out
calendar times = 1450942746 seconds
localtime(&tm): Thu Dec 24 10:39:06 2015　　//本地时间＝utc+时区
gmtime(&tm):    Thu Dec 24 07:39:06 2015　　//两次测试的UTC时间是一样的
ctime:          Thu Dec 24 10:39:06 2015
    
    
root@ubuntu:~/vm_disk_dpdk/study/apue/sys_info# cp /usr/share/zoneinfo/America/Grenada /etc/localtime
root@ubuntu:~/vm_disk_dpdk/study/apue/sys_info# date -R
Thu, 24 Dec 2015 03:44:40 -0400
root@ubuntu:~/vm_disk_dpdk/study/apue/sys_info# ./a.out
calendar times = 1450942746 seconds
localtime(&tm): Thu Dec 24 03:39:06 2015
gmtime(&tm):    Thu Dec 24 07:39:06 2015
ctime:          Thu Dec 24 03:39:06 2015

 

5、strftime, time、ctime、mktime (man mktime能更多信息)

time函数返回的是日历时间。

ctime: ctime(t) 等价于 asctime(localtime(t)).

mktime函数的输入参数应该是本地时间而非UTC时间。附：The  mktime() function converts a broken-down time structure, expressed as local time, to calendar time representation.

strftime类型sprintf，格式串的定义参考man strftime

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

void test_time()
{
    time_t tm ;
    tm = time(NULL);   
    printf("calendar times = %lu seconds\n", tm);    
    printf("mktime(localtime(&tm)):\t%lu\n", mktime(localtime(&tm)));
    printf("mktime(gmtime(&tm)):\t%lu\n\n", mktime(gmtime(&tm)));

    printf("asctime(localtime(&tm))=%s", asctime(localtime(&tm)));
    printf("ctime(&tm))=\t\t%s\n", ctime(&tm));
    
    char buf[100];
    strftime(buf, 100, "%a, %d %b %Y %T %z", localtime(&tm));
    printf("strftime: %s\n",buf);
}

int main()
{
    test_time();    
    return 0;
}

 

root@ubuntu:~/vm_disk_dpdk/study/apue/sys_info# ./a.out         
calendar times = 1450947508 seconds
mktime(localtime(&tm)): 1450947508  //由此可验证，mktime输入的应该是本地时间，此值等于之前的日历时间
mktime(gmtime(&tm)):    1450961908  //The  mktime() function converts a broken-down time structure, expressed as local time, to calendar time representation.

asctime(localtime(&tm))=Thu Dec 24 04:58:28 2015  // ctime(t) is equivalent to asctime(localtime(t))
ctime(&tm))=            　　Thu Dec 24 04:58:28 2015

strftime: Thu, 24 Dec 2015 04:58:28 -0400