Разработка приложений в среде Linux. Второе издание

Троан Эрик В.

18.1. Вывод времени и даты

18.1.1. Представление времени

В системах Unix и Linux время отслеживается в секундах до или после начала эпохи, которое определяется как полночь 1 января 1970 года по UTC [148] . Положительные значения времени относятся к периоду после начала эпохи; отрицательные — до начала эпохи. Для того чтобы обеспечить работу процессов в режиме текущего времени, в Linux, как и во всех остальных версиях Unix, предусмотрен системный вызов

time

.

148

UTC — Universal Coordinated Time (универсальное синхронизированное время), на которое иногда ошибочно ссылаются

как на UCT, приблизительно эквивалентное среднему времени по Гринвичу (GMT) и зулу. Описание всех часовых поясов выходит за рамки материала, рассматриваемого в настоящей книге.

#include <time.h>

time_t time (time_t *t);

Функция

time

возвращает количество секунд, прошедших с момента начала эпохи. Если значение

t

не является нулевым, то данная функция передает в эту переменную количество секунд, прошедших с начала эпохи.

Для решения некоторых проблем требуется более высокая разрешающая способность. В Linux предусмотрен еще один системный вызов —

gettimeofday

, который предоставляет более подробную информацию.

#include <sys/time.h>

#include <unistd.h>

int gettimeofday(struct timeval *tv, struct timezone *tz);

struct timeval {

 int tv_sec; /* секунды */

 int tv_usec; /* микросекунды */

};

struct timezone {

 int tz_minuteswest; /* минуты на запад от Гринвича */

 int tz_dsttime; /* тип корректировки dst */

};

На большинстве платформ, включая i386, система Linux поддерживает возможность очень точного измерения времени. Стандартные персональные компьютеры содержат встроенные часы, которые обеспечивают информацию о текущем времени с точностью до микросекунд. Оборудование Alpha и SPARC также предлагает высокоточный таймер. На некоторых других платформах система Linux может отслеживать время только в пределах разрешающей способности системного таймера, который в общем случае устанавливается на значение 100 Гц. В связи с этим член

tv_usec

структуры

timeval

в подобных системах может иметь меньшую точность.

В

sys/time.h

определены пять макросов для обработки структур

timeval

.

timerclear(struct timeval *)

Данный макрос очищает структуру

timeval

.

timerisset(struct timeval *)

Данный макрос проверяет структуру

timeval

на заполнение (другими словами, отличен ли хотя бы один элемент от нуля).

timercmp(struct timeval *t0, struct timeval *t1, operator)

Данный макрос позволяет сравнивать две структуры

timeval

в одном временном интервале. Он вычисляется в логический эквивалент

t0 операция t1

, если

t0

и

t1

относятся к арифметическим типам. Обратите внимание на то, что макрос

timercmp

не работает для операций

<=

и

>=

. Вместо этого нужно применять формы

!timercmp(t1, t2, >)

и

!timercmp(t1, t2, <)

.

timeradd(struct timeval *t0, struct timeval *t1, struct timeval *result)

Добавляет

t0

к

t1

и размещает сумму в переменной

result

.

timersub(struct timeval *t0, struct timeval *t1, struct timeval *result)

Вычитает

t1

из

t0

и передает разность в переменную

result

.

Третье представление времени

struct tm

дает время в исчислении, более привычном для человека.

struct tm {

 int tm_sec;

 int tm_min;

 int tm_hour;

 int tm_mday;

 int tm_mon;

 int tm_year;

 int tm_wday;

 int tm_yday;

 int tm_isdst;

 long int tm_gmtoff;

 const char *tm_zone;

};

Первые

девять элементов являются стандартными, последние два — нестандартные, однако очень полезные (они существуют в системах Linux).

tm_sec	Количество прошедших секунд в минуте. Принимает значения от 0 до 61 (две дополнительные секунды выделяются для учета лишних секунд, относящихся к високосному году).
tm_min	Количество прошедших минут в часе. Принимает значения от 0 до 59.
tm_hour	Количество прошедших часов в сутках. Принимает значения от 0 до 23.
tm_mday	Номер дня месяца. Принимает значения от 1 до 31. Это единственный элемент, который не может равняться нулю.
tm_mon	Количество прошедших месяцев в году. Принимает значения от 0 до 11.
tm_year	Количество прошедших лет (считая с 1900 года).
tm_wday	Количество прошедших дней в неделе (считая от воскресенья). Принимает значения от 0 до 6.
tm_yday	Количество прошедших дней в году. Принимает значения от 0 до 365.
tm_isdst	Определяет, поддерживается ли летнее время в текущем часовом поясе, tm_isdst принимает положительное значение, если время переведено на летнее, 0 — если не переведено, 1 — если система не может это определить.
tm_gmtoff	Параметр не является переносимым, поскольку он используется не во всех системах. Если он существует, то он может также называться __tm_gmtoff . Данная переменная указывает число секунд к востоку от UTC или отрицательное число секунд к западу от UTC для часовых поясов к востоку от линии перемены дат.
tm_zone	Параметр не является переносимым, поскольку он используется не во всех системах. Если он существует, то он может также называться __tm_zone . Он содержит название текущего часового пояса (некоторые часовые пояса могут иметь несколько имен).

В завершение, стандарт POSIX.1b обработки данных в режиме реального времени поддерживает даже большую разрешающую способность, чем доступные в стандарте

struct timeval

микросекунды. В структуре

struct timespec

используются наносекунды, а также выделено больше пространства для размещения чисел.

struct timespec {

 long int tv_sec; /* секунды */

 long int tv_nsec; /* наносекунды */

};

18.1.2. Преобразование, форматирование и разбор значений времени

Для взаимно-обратных преобразований времени, выраженного в показателях

time_t

, и времени, выраженного в показателях

struct tm

, используются четыре функции. Три из них являются стандартными и доступны во всех системах Linux и Unix. Четвертая, не менее полезная, может применяться не всегда, поскольку она работает только в современных системах Linux. Пятая функция (стандартная) вычисляет разность в секундах между значениями времени

time_t

. (Обратите внимание на то, что даже аргументы

time_t

передаются как указатели, а не как только аргументы

struct tm

.)