C语言时间函数的应用
C语言时间函数的应用
C语言程序，常涉及时间的获取和计算，例如获取当前时间，倒计时计算，时间差计算。
C/C++语言提供了一些库函数，可用于此目的。下面以VC++ 6.0 编译器为例，叙述C语言时间函数的应用，调用时间函数需头文件time.h。
（1）获取现在时间并打印
C语言提供函数 time(),可以获取现在时间。函数原型是
time_t time ( time_t *t);
你可以通过实参获取时间，也可以通过返回值获取时间。例如：
time_t now;
now = time(NULL);
或 time(&now);
得到的time_t型数值是从1970年1月1日起到现在的秒数。
用C语言提供的函数 ctime 转换成字符串形式，打印出年月日时分秒。
见下面程序里的 print_current_time() 子程序。
（2）获取现在时间并转换成整数年月日时分秒形式
C语言提供的函数localtime(), 可以把 time_t 数值转换成 tm 结构，tm结构里含年月日时分秒和是否是闰年等信息，结构里的年加1900是真实的年，结构里的月加1是真实的月。
见子程序 get_current_YMD().
(3)输入年月日计算这天是该年的第几天
当我们要绘制某年度的统计数据时，常以天做横座标按比例绘图，这时就需要把月日换算为天。
把日加上前几个月的天数就可得结果。只要注意该年是平年还是闰年，闰年的2月份多一天。闰年的判断是：
if ((Y%4==0)&&(Y%100!=0)||(Y%400==0) {printf("闰年");}
见子程序 YMD_2_JD();
(4)输入年月日计算这天是星期几
公元计年从1年1diff函数月1日开始，这天是星期一。平年一年有365天，365除7取余数为1。也就是说平年的星期几等于上一年的星期几加1。闰年的星期几等于上一年的星期几加2。
所以，若知年份，就可以推算出这年元旦推移了多少天，变星期几，再调用YMD_2_JD()，算出某月某日推移了多少天，就算得这天是星期几。
见子程序 YMD_2_WeekDay（）。
（5）输入整型值年月日时分秒转换为time_t
库函数 mktime，可以把 tm 结构 转换为 time_t。
我们可以用localtime把当前时间转为tm 结构，再修改里面的年月日时分秒，这样，tm 里的其它项，例如星期几，这天是该年的第几天等成员变量会自动改正，不须自己操心。然后调mktime，得到 time_t型时间值。
（6）暂停多少秒或多少毫秒的控制
暂停，可以用 Windows.h 里的 Sleep() 函数，也可以自己写。
Sleep(1000); 参数是1000毫秒，就是暂停 1 秒。一般人认为，Sleep函数，每秒可能有25毫秒误差。
自己写，可以利用 clock () 函数，clock () 函数送返从程序开始运行到调用时的时间间隔，单位是毫秒。暂停开始，用clock () 取开始时间，然后，只要用clock ()再取时间，判断是否到结束时间，没到则继续暂停。
见子程序 wait (int seconds) 和 wait_ms ( int ms )。
（7）倒计时
输入目标年月日时分秒，显示倒计时。
先把目标日期转换为time_t，然后取当前时间，用库函数 difftime（）计算时间差单位秒，折算成倒计时时分秒。
见子程序 time_down(）
（8）时间差计算
获取时间差有多种方法。简单方法是用clock()函数。clock()函数返回当时时间读数，计时开始用clock()得到开始时间，计时结束，用clock()得到结束时间，两个数相减就是时间差，单位是毫秒。
见子程序example_dt_ms()。
另一种方法是用QueryPerformanceCounter(）函数返回当时时钟读数，计时开始用它得到开始读数，计时结束用它得到结束读数，两个数相减是时间差读数。读数转换为时间，要用QueryPerformanceFrequency(）函数获得时钟频率，读数除以时钟频率，得时间，单位是秒。乘1000得毫秒。据说，这种方法比较精确。
见子程序accurate_dt_ms()。
还有一种方法是用Pentium芯片汇编指令 0x0F 和 0x31，读取时钟计数图章，类似QueryPerformanceCounter(）函数，计时开始和结束分别调用一次，得读数差，并扣除执行一次调用函数消耗的额外时间。读数差怎样转化成时间是个问题，如果知道CPU速度可以算得时间，如果知道时间，可以估算CPU速度。子程序 get_CPU_speed() 计算CPU的速度，单位 百万赫。
完整的C语言示范程序如下：
#define NOMINMAX
#include <windows.h>
#include <stdio.h>
#include <time.h>
#include <math.h>
char *WeekDayName[]={" ","Mon","Tue","Wen","Thu","Fri","Sat","Sun"};
void example_dt_ms();
void accurate_dt_ms();
void print_current_time();
void get_current_YMD(int *Y,int *M,int *D,int *hh,int *mm, int *ss);
void get_current_tm(struct tm * timeinfo);
int YMD_2_JD(int Y, int M, int D);
int YMD_2_WeekDay(int Y, int M, int D); // 1,2,3,4,5,6,7
void wait ( int seconds );
void wait_ms ( int ms );
time_t YMD_hhmmss_2_s70(int Y, int M, int D, int hh, int mm, int ss);
void check_mk(int Y, int M, int D, int hh, int mm, int ss);
void time_down(int Y, int M, int D, int hh, int mm, int ss);
__forceinline unsigned _int64 My_clock(void);
unsigned _int64 Start(void);
unsigned _int64 Stop(unsigned _int64 m_start, unsigned _int64 m_overhead);
void get_CPU_speed();
void main(){
int y,m,d,hh,mm,ss,jd,wd;
example_dt_ms();
accurate_dt_ms();
print_current_time();
get_current_YMD(&y,&m,&d,&hh,&mm,&ss);
printf("It is %d-%02d-%02d %02d-%02d-%02d int values\n",y,m,d,hh,mm,ss);
jd=YMD_2_JD(y,m,d);
printf("JD is %d\n",jd);
wd = YMD_2_WeekDay(y,m,d);
printf("weekday %d -- %s\n",wd,WeekDayName[wd]);
get_CPU_speed();
time_down(2011,10,1,0,0,0);
exit(0);
}
void example_dt_ms()
{
clock_t tick1,tick2;
int i,j,k;
double dt;
tick1=clock(); //ms
//for (i=0;i<1000;i++) for (j=0;j<1000;j++) for (k=0;k<100;k++) {};
wait_ms(2000);
tick2=clock();
dt = (double) (tick2 - tick1);
printf("==============\nexample_dt_ms:\n");
printf("dt = %lf ms\n",dt);
}

void accurate_dt_ms()
{
LARGE_INTEGER nFreq;
LARGE_INTEGER nBeginTime;
LARGE_INTEGER nEndTime;
int executionTime;
double dt,d_freq,d_begin_t,d_end_t;
// Start of time interval
QueryPerformanceFrequency(&nFreq);
d_freq = (double) nFreq.QuadPart;
QueryPerformanceCounter(&nBeginTime);
// Any code
// ...
wait_ms(2000);
// End of time interval
QueryPerformanceCounter(&nEndTime);
// time interval in ms
executionTime = (nEndTime.QuadPart - nBeginTime.QuadPart) * 1000 / nFreq.QuadPart;
dt = (double) ((nEndTime.QuadPart - nBeginTime.QuadPart) * 1000) / d_freq;
printf("==============\naccurate_dt_ms:\n");
printf("dt=%d in ms or dt=%lf ms\n", executionTime,dt);
}
void print_current_time()
{
time_t seconds;
struct tm *t;
char str[80];
seconds = time ( NULL);
printf("==============\nprint_current_time:\n");
printf("%ld hours since January 1, 1970\n", seconds/3600);
printf( "The current local date/time is: %s\n", ctime (&seconds) );
t = localtime(&seconds);
printf("print in nicer format:\n");
strftime (str, 80, "Today is %A, %B %d.", t);
printf("%s\n",str);
strftime (str, 80, "The time is %I:%M %p.", t);
printf("%s\n",str);
}
void get_current_YMD(int *Y,int *M,int *D,int *hh,int *mm, int *ss){
struct tm info,*t=&info;
time_t rawtime;
time ( &rawtime );
t = localtime(&rawtime);
*Y = t->tm_year + 1900;
*M = t->tm_mon + 1;
*D = t->tm_mday;
*hh = t->tm_hour;
*mm = t->tm_min;
*ss = t->tm_sec;
}
int YMD_2_JD(int Y, int M, int D){
const short MonthDay[]={0,31,28,31,30,31,30,31,31,30,31,30,31};
int JD,i;
JD=D;
for (i=1;i<M;i++) JD+=MonthDay[i];
if ((Y%4==0)&&(Y%100!=0)||(Y%400==0) && M>2) JD++;
return JD;
}
int YMD_2_WeekDay(int Y, int M, int D){
int offset,jd,weekD;
offset = ((Y-1)+(Y-1)/4-(Y-1)/100+(Y-1)/400) % 7 ;
jd = YMD_2_JD(Y,M,D);
weekD = (jd + offset) % 7;
return weekD;
}
void wait ( int seconds )
{
clock_t endwait;
endwait = clock () + seconds * CLOCKS_PER_SEC ;
while (clock() < endwait) {}
}
void wait_ms ( int ms )
{
clock_t endwait;
endwait = clock () + ms;
while (clock() < endwait) {}
}
time_t YMD_hhmmss_2_s70(int Y, int M, int D, int hh, int mm, int ss){
struct tm *target_tm;
time_t tt;
time (&tt);
target_tm=localtime(&tt);
target_tm->tm_year = Y - 1900;
target_tm->tm_mon= M - 1;
target_tm->tm_mday = D;
target_tm->tm_hour = hh; // hour
target_tm->tm_min = mm;
target_tm->tm_sec = ss;
tt = mktime(target_tm); // from tm to time_t (s)
return tt;
}

void time_down(int Y, int M, int D, int hh, int mm, int ss){
time_t target, now;
long double dif,r;
int d,h,m,s,k=0;
target= YMD_hhmmss_2_s70(Y,M,D,hh,mm,ss);
printf("time down to %d-%02d-%02d %02d-%02d-%02d\n",Y,M,D,hh,mm,ss);
while (k < 5)
{
now = time(NULL);
dif = difftime (target,now);
d = (int) (dif / 86400.0);
r = dif - d * 86400.0;
h = (int) (r / 3600.0);
r = r - h * 3600.0;
m = (int) (r / 60.0);
r = r - m * 60.0;
s = (int) (r);
printf("%d--days %d--hours %d--min %d--sec\n",d,h,m,s);
(void) wait ( 2 ); // every 2 seconds print
k = k + 1;
}
}
// Pentium instruction "Read Time Stamp Counter".
__forceinline unsigned _int64 My_clock(void)
{
_asm _emit 0x0F
_asm _emit 0x31
}
unsigned _int64 Start(void) { return My_clock();}
unsigned _int64 Stop(unsigned _int64 m_start, unsigned _int64 m_overhead)
{return My_clock()-m_start - m_overhead; }
void get_CPU_speed()
{
unsigned _int64 m_start=0, m_overhead=0;
unsigned int CPUSpeedMHz;
m_start = My_clock();
m_overhead = My_clock() - m_start - m_overhead;
printf("overhead for calling My_clock=%I64d\n", m_overhead);
m_start = My_clock();
wait_ms(2000);
CPUSpeedMHz=(unsigned int) ( (My_clock()- m_start - m_overhead) / 2000000);
printf("CPU_Speed_MHz: %u\n",CPUSpeedMHz);