在平时的开发过程中，难免会遇到时间相关的处理，比如心跳、定时任务、超时处理等等，总是很难在众多时间处理函数中选择一个。在假期这几天把经常用到的一些时间处理函数整理了一下，算是个梳理也是备忘吧。
一、一些常用时间类型
1、time_t
在VS2015中，time_t的定义为:
#ifndef _CRT_NO_TIME_T
#ifdef _USE_32BIT_TIME_T
typedef __time32_t time_t;
#else
typedef __time64_t time_t;
#endif
#endiftime_t的默认类型是 __time64_t，而__time64_t的定义为 typedef __int64 __time64_t;可以看到time_t就是一个64位的整型类型。
time_t 保存的是自1970年1月1日00:00:00以来的秒数。这个时间点就是常见的 Epoch 时间
2、tm
struct tm {
int tm_sec; // 秒，正常范围从 0 到 59，但允许至 61
int tm_min; // 分，范围从 0 到 59
int tm_hour; // 小时，范围从 0 到 23
int tm_mday; // 一月中的第几天，范围从 1 到 31
int tm_mon; // 月，范围从 0 到 11
int tm_year; // 自 1900 年起的年数
int tm_wday; // 一周中的第几天，范围从 0 到 6，从星期日算起
int tm_yday; // 一年中的第几天，范围从 0 到 365，从 1 月 1 日算起
int tm_isdst; // 夏令时
}3、clock_t
在VS2015中，clock_t 的定义为：
typedef long clock_t;
4、struct timespec, int clock_gettime(clockid_t clk_id, struct timespec* tp)仅在linux平台使用
struct timeval {
long tv_sec; /* seconds */
long tv_usec; /* microseconds */
};通过 clock_gettime() 函数获取系统的当前时间。
参数 clk_id : 检索和设置的clk_id指定的时钟时间。可以设置如下：
CLOCK_REALTIME:系统实时时间,随系统实时时间改变而改变,即从UTC1970-1-1 0:0:0开始计时,如果系统时间被用户改成其他,则对应的时间相应改变
CLOCK_REALTIME_COARSE：和CLOCK_REALTIME类似，但是执行速度快，精度低
CLOCK_MONOTONIC:从系统启动这一刻起开始计时,不受系统时间被用户改变的影响
CLOCK_MONOTONIC_COARSE ：和CLOCK_MONOTONIC类似，但是执行速度快，精度低
CLOCK_BOOTTIME：和 CLOCK_MONOTONIC 类似，但是包括了系统休眠的时间。
CLOCK_PROCESS_CPUTIME_ID:本进程到当前代码系统CPU花费的时间
CLOCK_THREAD_CPUTIME_ID:本线程到当前代码系统CPU花费的时间
参数：tp 返回时间值，返回值 0成功， 1失败。
5、struct timeval, int gettimeofday(struct timeval* tv, struct timezone* tz) 仅在linux平台使用
struct timeval {
long tv_sec; /* seconds */
long tv_nsec; /* microseconds */
};通过 gettimeofday() 函数获取系统的当前时间：
参数：
struct timeval *tv 将带回当前的系统时间，从UTC1970-1-1 0:0:0开始计时
struct timezone *tz 带回当前的时区信息，如果不需要刻意设置为0
timezone结构描述如下：
struct timezone {
int tz_minuteswest; /* minutes west of Greenwich 和格林威治 时间差了多少分钟 */
int tz_dsttime; /* type of dst correction 日光节约时间的状态（夏时制）*/
};二、一些时间相关的函数
1、time_t time(time_t* time);
功能：获取系统当前时间。
头文件：
#include <time.h>返回值：该函数返回系统当前的日历时间，自1970年1月1日00:00 以来经过的秒数。如果系统没有时间，返回-1
参数：如果time不为nullptr，则返回值也存储在time指向的对象中
(1)、简单使用
#include <iostream>
#include <time.h>
int main()
{
time_t result = time(nullptr);
std::cout << "自Epoch以来的秒数：" << result << std::endl;
system("pause");
}(2)、结果
自Epoch以来的秒数：1522943543
请按任意键继续…
2、struct tm* localtime(const time_t* time);
功能：获取一个指示本地时间的
struct tm结构头文件：
#include <time.h>返回值：返回指向
struct tm结构的指针，该结构带有被填充的时间信息，使用本地时区表示。(struct tm结构定义见上文)参数：当前时间
(1)、简单使用
#include <iostream>
#include <time.h>
int main()
{
time_t result = time(nullptr);
struct tm* formatTime = localtime(&result);
std::cout
<< "tm_sec: " << formatTime->tm_sec << std::endl
<< "tm_min: " << formatTime->tm_min << std::endl
<< "tm_hour: " << formatTime->tm_hour << std::endl
<< "tm_mday: " << formatTime->tm_mday << std::endl
<< "tm_mon: " << formatTime->tm_mon << std::endl
<< "tm_year: " << formatTime->tm_year << std::endl
<< "tm_wday: " << formatTime->tm_wday << std::endl
<< "tm_yday: " << formatTime->tm_yday << std::endl
<< "tm_isdst: " << formatTime->tm_isdst << std::endl;
system("pause");
}(2)、结果
tm_sec: 11
tm_min: 24
tm_hour: 0
tm_mday: 6
tm_mon: 3
tm_year: 118
tm_wday: 5
tm_yday: 95
tm_isdst: 0
请按任意键继续…
3、char* ctime(const time_t* time);
功能：获取表示当前时间的字符串指针
头文件：
#include <time.h>返回值：返回表示当前时间的字符串指针，字符串形式
Www Mmm dd hh:mm:ss yyyy\n\0，其中，Www 表示星期几，Mmm 是以字母表示的月份，dd 表示一月中的第几天，hh:mm:ss 表示时间，yyyy 表示年份。参数：当前时间
(1)、简单使用
#include <iostream>
#include <time.h>
int main()
{
time_t result = time(nullptr);
std::cout << "现在时间是：" << ctime(&result);
system("pause");
}(2)、结果
现在时间是：Fri Apr 6 00:05:27 2018
请按任意键继续…
4、char* asctime(const struct tm* time);
功能：获取表示当前时间的字符串指针 (ps: 功能及返回值同
ctime，但是参数不同)头文件：
#include <time.h>返回值：返回一个指向字符串的指针，字符串包含了 time 所指向结构中存储的信息，字符串形式
Www Mmm dd hh:mm:ss yyyy\n\0，其中，Www 表示星期几，Mmm 是以字母表示的月份，dd 表示一月中的第几天，hh:mm:ss 表示时间，yyyy 表示年份参数：指向
struct tm结构的当前时间的指针
(1)、简单使用
#include <iostream>
#include <time.h>
int main()
{
time_t result = time(nullptr);
struct tm* formatTime = localtime(&result);
std::cout << "现在时间是：" << asctime(formatTime);
system("pause");
}(2)、结果
现在时间是：Fri Apr 6 00:41:41 2018
请按任意键继续…
5、size_t strftime(char* strDest, size_t maxsize, const char* format, const struct tm* time);
作用：自定义日期时间输出格式
头文件：
#include <time.h>返回值：
参数：
strDest用来存放格式化后的字符串缓存，maxsize指定最多可以输出的字符数，format格式化字符串，time要转换的时间
| 格式化字符串 | 含义 | 格式化字符串 | 含义 | 格式化字符串 | 含义 | 格式化字符串 | 含义 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| %a | 星期几的简写 | %F | 年 - 月 - 日 | %n | 新行符 | %V | 每年的第几周，使用基于周的年 |
| %A | 星期几的全称 | %g | 年份的后两位数字，使用基于周的年 | %p | 本地的AM或PM的等价显示 | %w | 十进制表示的星期几（值从0到6，星期天为0） |
| %b | 月分的简写 | %G | 年分，使用基于周的年 | %r | 12小时的时间 | %W | 每年的第几周，把星期一做为第一天（值从0到53） |
| %B | 月份的全称 | %h | 简写的月份名 | %R | 显示小时和分钟：hh : mm | %x | 标准的日期串 |
| %c | 标准的日期的时间串 | %H | 24小时制的小时 | %S | 十进制的秒数 | %X | 标准的时间串 |
| %C | 年份的后两位数字 | %I | 12小时制的小时 | %t | 水平制表符 | %y | 不带世纪的十进制年份（值从0到99） |
| %d | 十进制表示的每月的第几天 | %j | 十进制表示的每年的第几天 | %T | 显示时分秒：hh : mm : ss | %Y | 带世纪部分的十进制年份 |
| %D | 月 / 天 / 年 | %m | 十进制表示的月份 | %u | 每周的第几天，星期一为第一天 （值从0到6，星期一为0） | %z %Z | 时区名称，如果不能得到时区名称则返回空字符。 |
| %e | 在两字符域中，十进制表示的每月的第几天 | %M | 十进制表示的分钟数 | %U | 第年的第几周，把星期日做为第一天（值从0到53） | %% | 百分号 |
(1)、简单使用
#include <iostream>
#include <time.h>
int main(void)
{
time_t result = time(nullptr);
struct tm *localTime = localtime(&result);
char outBuffer[40] = { 0 };
strftime(outBuffer, 40, "%Y-%m-%d %H:%M:%S", localTime);
std::cout << "now: " << result << " = " << outBuffer << std::endl;
system("pause");
}(2)、结果
now: 1522951679 = 2018-04-06 02:07:59
请按任意键继续…
5、struct tm* gmtime(const time_t* time);
功能：使用
time_t的值来填充struct tm结构，使用格林尼治标准时间（GMT）表示 。(ps: 可以对比localtime函数)头文件：
#include <time.h>返回值：被填充了的
struct tm结构参数：表示日历时间的
time_t类型的指针
#include <iostream>
#include <time.h>
int main()
{
time_t result = time(nullptr);
struct tm* formatTime = gmtime(&result);
std::cout
<< "tm_sec: " << formatTime->tm_sec << std::endl
<< "tm_min: " << formatTime->tm_min << std::endl
<< "tm_hour: " << formatTime->tm_hour << std::endl
<< "tm_mday: " << formatTime->tm_mday << std::endl
<< "tm_mon: " << formatTime->tm_mon << std::endl
<< "tm_year: " << formatTime->tm_year << std::endl
<< "tm_wday: " << formatTime->tm_wday << std::endl
<< "tm_yday: " << formatTime->tm_yday << std::endl
<< "tm_isdst: " << formatTime->tm_isdst << std::endl;
system("pause");
}tm_sec: 30
tm_min: 57
tm_hour: 16
tm_mday: 5
tm_mon: 3
tm_year: 118
tm_wday: 4
tm_yday: 94
tm_isdst: 0
请按任意键继续…
可以看到：日期时间较localtime不一样了，格林尼治标准时间(GMT)比当地时间要晚8个小时。
6、time_t mktime(struct tm* time);
功能：与
gmtime函数功能相反，使用一个struct tm类型的指针获取一个日历时间 （ps，若参数time指向的是格林尼治标准时间，返回的time_t也是格林尼治标准时间，比当地时间晚8小时；若参数time指向的是本地时间，返回的也是本地日期时间）头文件：
#include <time.h>返回值：日历时间
参数：已经被填充的
struct tm结构指针
举例省略
7、double difftime(time_t time2, time_t time1);
功能：返回
time2与time1之间相差的秒数，time2与time1都是日历时间，都表示距离1970年1月1日00::00:00的秒数头文件：
#include <time.h>返回值：两个时间点之间相差的秒数
参数：两个日历时间
(1)、简单使用
#include <iostream>
#include <windows.h>
#include <time.h>
int main()
{
time_t time1 = time(nullptr);
Sleep(3000); // 睡眠3秒
time_t time2 = time(nullptr);
std::cout << "程序运行的秒数：" << difftime(time2, time1) << std::endl;
system("pause");
}(2)、结果
程序运行的秒数：3
请按任意键继续…
8、clock_t clock(void);
功能：返回”进程开始启动”到“程序中调用
clock()函数”时之间的CPU时钟计时单元(clock tick)数，通常使用两次clock调用，返回之间CPU使用时间头文件：
#include <time.h>返回值：CPU时钟计时单元数
参数：无
(1)、简单使用
#include <iostream>
#include <windows.h>
#include <time.h>
int main()
{
clock_t start = clock();
Sleep(1234); // 睡眠1234毫秒
clock_t end = clock();
std::cout
<< "start: " << start << std::endl
<< "end: " << end << std::endl
<< "CLOCKS_PER_SEC: " << CLOCKS_PER_SEC << std::endl
<< "程序运行的秒数：" << (double)(end - start) / CLOCKS_PER_SEC << std::endl;
system("pause");
}(2)、结果
start: 253
end: 1487
CLOCKS_PER_SEC: 1000
程序运行的秒数：1.234
请按任意键继续…
可以看到，clock()可以精确到毫秒
三、一些日期时间库
1、std::chrono
std::chrono是C++11在boost中引入的，用于C++的时间相关的处理。
(1)、std::chrono 库主要实现了三个组件，分别是：
- duration // 持续时间或时间段
- time_point // 时间点
- clock // 时钟类型，时钟又分为三类：
- system_clock // 系统的时钟
- steady_clock // 永远不会被调整的单调时钟，始终以统一的速度在增长
- high_resolution_clock // 提供尽可能小的滴答周期以及更高的分辨率
(2)、使用方式
- 要使用
std::chrono库，需要#include <chrono> std::chrono库的所有组件，实现都在std::chrono命名空间下，所以各个组件的调用都要加上std::chrono前缀
(3)、三个组件的介绍及使用
duration
持续时间对象通过诸如分钟，两小时或十毫秒的计数来表示时间跨度。例如：
“60秒”这个持续时间：
可以用由60个周期为1s的时间长度表示；也可以由1个周期为1min的时间长度表示。
在
std::chrono中，duration可表示六种持续时间，分别是： 小时、分钟、秒、毫秒、微秒、纳秒，定义如下：// duration TYPEDEFS typedef duration<long long, nano> nanoseconds; typedef duration<long long, micro> microseconds; typedef duration<long long, milli> milliseconds; typedef duration<long long> seconds; typedef duration<int, ratio<60> > minutes; typedef duration<int, ratio<3600> > hours;duration的声明如下：// CLASS TEMPLATE duration template<class _Rep, class _Period = ratio<1> > class duration;可以看到，
duration是一个模板类。可以把_Rep理解为上面提到的多少个周期，比如60，把_Period理解为一个周期有多长时间。 六种持续时间都是duration根据不同模板参数 typedef 而来的。
这里简单说一下周期的默认参数
ratio这个类型。ratio的声明如下：template<intmax_t _Nx, intmax_t _Dx = 1> struct ratio;模板类
ratio有两个数值型模板参数，可以简单的把ratio想象成一个比率类型。_Nx作为分子，_Dx作为分母。根据_Nx与_Dx的相对大小区别不同的时间分辨率。几个分辨率的定义：
typedef ratio<1, 1000000000> nano; typedef ratio<1, 1000000> micro; typedef ratio<1, 1000> milli;以上对
duration进行了简单介绍，下面看下duration的使用吧！#include <iostream> #include <chrono> using namespace std::chrono; int main() { // 定义 '100毫秒的持续时间' duration<long long, std::milli> one_handurd_millis(100); // 或者这样定义： milliseconds one_handurd_millis(100); std::cout << "分辨率(一个周期长): " << duration<long long, std::milli>::period::num << "/" << duration<long long, std::milli>::period::den << " s" << std::endl << "周期数: " << one_handurd_millis.count() << std::endl; one_handurd_millis += milliseconds(30); std::cout << "加上30ms后，原时间长度变为: " << one_handurd_millis.count() << std::endl; system("pause"); }结果：
分辨率(一个周期长): 1/1000 s
周期数: 100
加上30ms后，原时间长度变为: 130
请按任意键继续…clock
三种时钟类型都是作为
time_point类型的参数，单独看时钟类型没有意义。只是
system_clock和steady_clock都有一个静态成员函数:now()可用。#include <iostream> #include <chrono> using namespace std::chrono; int main() { std::cout << system_clock::now().time_since_epoch().count() << std::endl; std::cout << steady_clock::now().time_since_epoch().count() << std::endl; time_t t = system_clock::to_time_t(system_clock::now()); std::cout << ctime(&t); system("pause"); }结果：
15230306967929631
90472482570038
Sat Apr 7 00:04:56 2018
请按任意键继续…time_point
时间点需要以某一个时钟的计算为基准，使用
time_point需要一个时钟类型。#include <iostream> #include <chrono> using namespace std::chrono; int main() { system_clock::time_point tp = system_clock::now(); // 或者这样定义：time_point<system_clock> tp; time_t t = system_clock::to_time_t(tp); std::cout << "距离Epoch时间点已经过去: " << duration_cast<milliseconds>(tp.time_since_epoch()).count() << "ms" << std::endl << "现在时间是: " << ctime(&t); tp += hours(24); time_t t1 = system_clock::to_time_t(tp); std::cout << "24小时后: " << ctime(&t1); system("pause"); }结果：
距离Epoch时间点已经过去: 1523032933770ms
现在时间是: Sat Apr 7 00:42:13 2018
24小时后: Sun Apr 8 00:42:13 2018
请按任意键继续…
2、Poco::Timestamp 和 Poco::DateTime
(1)、Poco::Timestamp
Poco::Timestamp内部存储了一个距离Epoch时间点的微秒级整型变量，主要的对外接口有以下几个：
- 默认构造函数。使用
Poco::Timestamp的默认构造函数会使用当前时间构造一个时间戳。例如：Poco::Timestamp ts;。 - 更新时间戳。使用
void update()方法会把时间戳更新到当前时间。 - 时间戳之间的算术比较运算符。
==、!=、>、>=、<、<=。 - 时间戳的增减。
+、-、+=、-=，这些方法的参数有Timestamp，也有另外的Poco::Timespan(时间间隔) ，如果需要深入了解这个类，可以看官网文档： https://pocoproject.org/docs/Poco.Timespan.html 。 - 获取超时时间以及判断是否超过指定时间间隔。
TimeDiff elapsed() const;和bool isElapsed(TimeDiff interval) const;。 - 与
Epoch和UTC时间的相互转化。std::time_t epochTime() const;和UtcTimeVal utcTime() const;静态函数static Timestamp fromEpochTime(std::time_t t);和static Timestamp fromUtcTime(UtcTimeVal val);。
在服务器里面，要维护多个客户端的心跳，对每个客户端都用一个定时器维护心跳是不可能的，这时候 Poco::TImestamp 用来判断心跳是否超时以及是否到了发送心跳的时间就比较合适.
(2)、Poco::DateTime
Poco::DateTime内部存储了 short 类型的年、月、日、时、分、秒、毫秒、微秒以及一个 int64 类型的分辨率为100纳秒的utc时间戳。跟Poco::Timestamp相比，Poco::DateTime主要是对 ”年月日时分秒“ 进行操作与获取，接口类型也与Poco::Timestamp类似，而这些在程序中较少用到，代码也不多，就不花篇幅讲述了。Poco::DateTime的接口文档可以从官网获取 https://pocoproject.org/docs/Poco.DateTime.html 。
今天就先写到这儿，本来准备把 boost::date_time 也一块比较下，看了下书，发现 date_time 库很杂，而且 date_time 库还需要编译安装，boost在平时的开发中用的也不多，就不放到这里了。