一塘幅、Linux時間類型

在Linux系統(tǒng)當(dāng)中，時間分為兩種類型：格林威治時間和日歷時間尿贫。

Coordinated Universal Time（UTC）是世界標(biāo)準(zhǔn)的時間电媳，即常說的格林威治標(biāo)準(zhǔn)時間（Greenwich Mean Time，GMT）庆亡；UTC與GMT兩者幾乎是同一概念匾乓，都是指格林威治時間，只不過UTC的稱呼更為正式一點(diǎn)又谋。兩者的區(qū)別是UTC是天文學(xué)上的概念拼缝，而GMT是基于一個原子鐘娱局。

Calendar Time是用“一個標(biāo)準(zhǔn)時間點(diǎn)（如1970年1月1日0點(diǎn)）到此時經(jīng)過的秒數(shù)”來表示的時間，即日歷時間咧七；它與格林威治時間不同衰齐。

GMT是中央市區(qū)，北京在東8區(qū)继阻，相差8個小時耻涛，所以北京時間=GMT時間+8小時。

++獲取系統(tǒng)時間函數(shù)有：time()瘟檩、gettimeofday()抹缕；++

++設(shè)置系統(tǒng)時間函數(shù)有：stime()、settimeofday()芒帕；++

二歉嗓、Linux時間格式

2.1 time_t 時間類型

time_t類型定義在time.h中：

#ifndef __TIME_T
#define __TIME_T
typedef long time_t
#endif

可見丰介，time_t實(shí)際是一個長整型背蟆。其值表示為從UTC（coordinated universal time）時間1970年1月1日00時00分00秒（也稱為Linux系統(tǒng)的Epoch時間）到當(dāng)前時刻的秒數(shù)。由于time_t類型長度的限制哮幢，它所表示的時間不能晚于2038年1月19日03時14分07秒（UTC）带膀。為了能夠表示更久遠(yuǎn)的時間，可用64位或更長的整型數(shù)來保存日歷時間橙垢。

time_t類型的時間可以通過time()函數(shù)獲取垛叨。

2.2 struct tm時間類型

struct tm結(jié)構(gòu)在time.h中定義為：

#include <time.h>
struct tm {
        int tm_sec;         /* seconds */
        int tm_min;         /* minutes */
        int tm_hour;        /* hours */
        int tm_mday;        /* day of the month */
        int tm_mon;         /* month */
        int tm_year;        /* year */
        int tm_wday;        /* day of the week */
        int tm_yday;        /* day in the year */
        int tm_isdst;       /* daylight saving time */
};

ANSI C標(biāo)準(zhǔn)稱使用tm結(jié)構(gòu)的這種時間為分解時間（broken-down time）。其成員介紹如下：

• tm_sec：秒柜某，取值區(qū)間為[0嗽元，59]；
• tm_min：分喂击，取值區(qū)間為[0剂癌，59]；
• tm_hour：時翰绊，取值區(qū)間為[0佩谷，23]；
• tm_mday：日期监嗜，取值區(qū)間為[1谐檀，31]；
• tm_mon：月份裁奇，取值區(qū)間為[0桐猬，11]；
• tm_year：年份刽肠，其值為1900年至今的年數(shù)课幕；
• tm_wday：星期厦坛，取值區(qū)間為[0，6]乍惊，0代表星期天杜秸，1代表星期一，以次類推润绎；
• tm_yday：從年的1月1日開始的天數(shù)撬碟，取值區(qū)間為[0，365]莉撇，0代表1月1日呢蛤；
• tm_isdst：夏令時標(biāo)識符，使用夏令時棍郎，tm_isdst為正其障；不使用夏令時，tm_isdst為0涂佃；不了解情況時励翼，tm_isdst為負(fù)。

使用gmtime()和localtime()可將time_t時間類型轉(zhuǎn)換為struct tm結(jié)構(gòu)體辜荠；

使用mktime()可將struct tm結(jié)構(gòu)體轉(zhuǎn)換為time_t時間類型汽抚；

使用asctime()將struct tm轉(zhuǎn)換為字符串形式。

2.3 struct timeval時間類型

struct timeval結(jié)構(gòu)體在sys/time.h中定義如下：

#include <sys/time.h>
struct timeval {
    time_t      tv_sec;     /* seconds：秒 */
    suseconds_t tv_usec;    /* microseconds：微妙 */
};

tv_sec是time_t時間類型伯病，其值也表示為從UTC（coordinated universal time）時間1970年1月1日00時00分00秒（也稱為Linux系統(tǒng)的Epoch時間）到當(dāng)期時刻的秒數(shù)造烁。

設(shè)置時間函數(shù)settimeofday()與獲取時間函數(shù)gettimeofday()均使用該事件類型作為參數(shù)傳遞。

2.4 struct timespec時間類型

struct timespec結(jié)構(gòu)體在time.h中定義為：

typedef long time_t;
struct timespec {
    time_t   tv_sec;     /* seconds：秒 */
    long     tv_nsec;    /* microseconds：納妙 */
};

它是POSIX.4標(biāo)準(zhǔn)定義的時間結(jié)構(gòu)午笛，精確度到納秒惭蟋，一般由clock_gettime(clockid_t, struct timespec *)獲取特定時鐘的時間。常用如下4種時鐘：

• CLOCK_REALTIME 統(tǒng)當(dāng)前時間药磺，從1970年1.1日算起
• CLOCK_MONOTONIC 系統(tǒng)的啟動時間告组，不能被設(shè)置
• CLOCK_PROCESS_CPUTIME_ID 本進(jìn)程運(yùn)行時間
• CLOCK_THREAD_CPUTIME_ID 本線程運(yùn)行時間

三、Linux時間編程接口

接下來介紹的時間編程函數(shù)接口均屬于Linux系統(tǒng)調(diào)用函數(shù)与涡。

3.1 time()函數(shù)

【函數(shù)原型】：

#include <time.h>
time_t time(time_t *tloc);

【函數(shù)說明】：

該函數(shù)用于獲取日歷時間惹谐，即從1970年1月1日0點(diǎn)到現(xiàn)在所經(jīng)歷的秒數(shù)。參數(shù)tloc通常設(shè)置為NULL驼卖，若tloc非空氨肌，time()函數(shù)也會將返回值存到tloc指針指向的內(nèi)存中。

【返回值】：

該函數(shù)執(zhí)行成功返回秒數(shù)酌畜，失敗則返回（(time_t)-1）值怎囚，錯誤原因存于errno中。

【使用例程】：

#include <stdio.h>
#include <time.h>
    
int main(void)
{
    time_t seconds = 0;
    
    seconds = time((time_t *)NULL);
    printf("seconds = %d\n",seconds);
    
    return 0;
}

執(zhí)行結(jié)果為：

seconds = 1434620150

通常用戶得到日歷時間的秒數(shù)沒有實(shí)際的意義，但可以為時間轉(zhuǎn)化做一些輔助性質(zhì)的工作恳守。為了更好的利用時間考婴，用戶需要將這些秒數(shù)轉(zhuǎn)換為更易接受的時間表示方式，這些表示時間的方式有格林威治時間催烘、本地時間等沥阱。

3.2 stime()函數(shù)

【函數(shù)原型】：

#define _SVID_SOURCE /* glibc2 needs this */
#include <time.h>
int stime(time_t *t);

【函數(shù)說明】：

該函數(shù)用于設(shè)置系統(tǒng)時間，參數(shù)t指向time_t時間格式變量伊群，表示從UTC（coordinated universal time）時間1970年1月1日00時00分00秒（也稱為Linux系統(tǒng)的Epoch時間）到當(dāng)前時刻的秒數(shù)考杉。

函數(shù)執(zhí)行成功返回0，失敗返回-1舰始，并將錯誤代碼放在errno中崇棠。

3.3 gmtime()函數(shù)

【函數(shù)原型】：

#include <time.h>
struct tm *gmtime(const time_t *timep);
struct tm *gmtime_r(const time_t *timep, struct tm *result);

【函數(shù)說明】：

該函數(shù)將time()函數(shù)獲取的日歷時間轉(zhuǎn)化為tm結(jié)構(gòu)體表示的格林威治標(biāo)準(zhǔn)時間，并保存在struct tm結(jié)構(gòu)體中丸卷。參數(shù)是time()函數(shù)獲取的日歷時間枕稀。

gmtime_r()是gmtime()的線程安全版本，在libc5.2.5及以后版本中可用谜嫉。

3.4 localtime()函數(shù)

【函數(shù)原型】：

#include <time.h>
struct tm *localtime(const time_t *timep);
struct tm *localtime_r(const time_t *timep, struct tm *result);

【函數(shù)說明】：

該函數(shù)將time()函數(shù)獲取的日歷時間轉(zhuǎn)化為tm結(jié)構(gòu)體表示的本地時區(qū)時間萎坷，并保存至struct tm結(jié)構(gòu)體中。參數(shù)是time()函數(shù)獲取的日歷時間骄恶。

localtime_r()是localtime()的線程安全版本食铐，在libc5.2.5及以后版本中可用匕垫。

【使用實(shí)例】：

#include <stdio.h>
#include <time.h>
    
int main(void)
{
    time_t seconds = 0;
    struct tm *utc_time = NULL;
    struct tm *local_time = NULL;
    
    seconds = time((time_t *)NULL);
    printf("seconds = %d\n",seconds);
    utc_time = gmtime(&seconds);
    printf("UTC hour is   : %d\n",utc_time->tm_hour);
    local_time = localtime(&seconds);
    printf("Local hour is : %d\n",local_time->tm_hour);
    
    return 0;
}

執(zhí)行結(jié)果為：

seconds = 1434621313
UTC hour is : 9  //格林威治時間是9點(diǎn)
Local hour is : 17 //Linux系統(tǒng)的當(dāng)前時間是17點(diǎn)

在命令行中執(zhí)行data命令僧鲁，可以看到：

Thu Jun 18 17:59:30 CST 2015

說明date命令打印的是Linux系統(tǒng)的本地時間。

3.5 ctime()函數(shù)

【函數(shù)原型】：

#include <time.h>
char *ctime(const time_t *timep);
char *ctime_r(const time_t *timep, char *buf);

【函數(shù)說明】：

該函數(shù)將timep指向的日歷時間（time_t時間類型）轉(zhuǎn)化為本地時間的字符串形式象泵，并返回該字符串指針寞秃，參數(shù)是time()函數(shù)返回的日歷時間。

ctime_r()是ctime()的線程安全版本偶惠，在libc5.2.5及以后版本中可用春寿。

【函數(shù)使用步驟】：

使用time()獲取日歷時間—>使用ctime()將日歷時間直接轉(zhuǎn)換為本地時間字符串。

3.6 asctime()函數(shù)

【函數(shù)原型】：

#include <time.h>
time_t asctime(const struct tm *tm);
char *asctime_r(const struct tm *tm, char *buf);

【函數(shù)說明】：

該函數(shù)將struct tm結(jié)構(gòu)體時間轉(zhuǎn)化為字符串形式忽孽，并返回該字符串指針绑改，參數(shù)是gmtime()函數(shù)或localtime()函數(shù)返回的struct tm結(jié)構(gòu)體時間。

asctime_r()是asctime()的線程安全版本兄一，在libc5.2.5及以后版本中可用厘线。

【函數(shù)使用步驟】：

• 方法一：使用time()獲取日歷時間—>使用gmtime()將日歷時間轉(zhuǎn)化為格林威治時間—>使用asctime()將struct tm格式的時間轉(zhuǎn)化為字符串；
• 方法二：使用time()獲取日歷時間—>使用localtime()將日歷時間轉(zhuǎn)化為本地時間—>使用asctime()將struct tm格式的時間轉(zhuǎn)化為字符串出革；

【使用例程】：

#include <stdio.h>
#include <time.h>
    
int main(void)
{
    time_t t;
    char *ptr;
    struct tm *utc;
    struct tm *local;
    
    t = time((time_t *)NULL);
    printf("seconds = %d\n",t);
    ptr = ctime(&t);
    printf("Local time is : %s\n",ptr);
    utc = gmtime(&t);
    ptr = asctime(utc);
    printf("UTC time is :%s\n",ptr);
    local = localtime(&t);
    ptr = asctime(local);
    printf("Local time is :%s\n",ptr);  
    
    return 0;
}

執(zhí)行結(jié)果為：

seconds = 1434622915
Local time is : Thu Jun 18 18:21:55 2015
UTC time is :Thu Jun 18 10:21:55 2015
Local time is :Thu Jun 18 18:21:55 2015

在命令行終端中執(zhí)行date命令造壮，結(jié)果如下：

Thu Jun 18 18:24:32 CST 2015

3.7 mktime()函數(shù)

【函數(shù)原型】：

#include <time.h>
time_t mktime(struct tm *p_tm);

【函數(shù)說明】：

該函數(shù)將p_tm指向的tm結(jié)構(gòu)體時間類型轉(zhuǎn)換成從1970年1月1日00時00分00秒至今的GMT時間經(jīng)過的秒數(shù)。

【函數(shù)實(shí)例】：

#include <time.h>
#include <stdio.h>
int main(void)
{
    time_t timep;
    struct tm *p_tm;
    
    timep = time((time_t *)NULL);
    printf("time():%d\n",timep);
    p_tm = local(&timep);
    timep = mktime(p_tm);
    printf("time()->localtime()->mktime():%d\n",timep);
    
    return 0;
}

3.8 difftime()函數(shù)

【函數(shù)原型】：

#include <time.h>
double difftime(time_t timep1, time_t timep2);

【函數(shù)說明】：

difftime()函數(shù)比較參數(shù)timep1和timep2時間是否相同骂束，并返回之間相差的秒數(shù)耳璧，返回類型為double成箫。

【使用實(shí)例】：

#include <time.h>
#include <stdio.h>
int main(void)
{
    time_t timep1,timep2;
    timep1 = time(NULL);
    sleep(2);
    timep2 = time(NULL);
    printf("The difference is %f seconds\n", difftime(timep1, timep2));
    return 0;
}

3.9 gettimeofday()函數(shù)

【函數(shù)原型】：

#include <sys/time.h>
int gettimeofday(struct timeval *tv, struct timezone *tz);

【函數(shù)說明】：

該函數(shù)用于獲取從UTC（coordinated universal time）時間1970年1月1日00時00分00秒（也稱為Linux系統(tǒng)的Epoch時間）到當(dāng)前時刻的時間差，并將此時間存入tv指向的結(jié)構(gòu)體中旨枯，當(dāng)?shù)貢r區(qū)信息則放到tz指向的結(jié)構(gòu)體中蹬昌；該函數(shù)常用于計(jì)算耗時。函數(shù)執(zhí)行成功返回0攀隔，否則返回-1凳厢，錯誤代碼存于errno。

【參數(shù)說明】：

參數(shù)tv用于存放返回從UTC（coordinated universal time）時間1970年1月1日00時00分00秒（也稱為Linux系統(tǒng)的Epoch時間）到當(dāng)前時刻的時差竞慢，時間差以秒或微妙為單位先紫；

參數(shù)tz常設(shè)置為NULL，因?yàn)閘ibc或glibc中并未支持tz筹煮，因此在Linux中未使用遮精；struct timezone結(jié)構(gòu)體定義如下：

#include <sys/time.h>
struct timezone {
    int   tz_minuteswest;  /* miniutes west of Greenwich：和GMT時間差了多少分鐘 */
    int   tz_dsttime;      /* type of DST correction：日光節(jié)約時間的狀態(tài) */
};

tz_dsttime所代表的狀態(tài)如下：

DST_NONE    /* not on dst */
DST_USA     /* USA style dst */
DST_AUST    /* Australian style dst */
DST_WET     /* Western European dst */
DST_MET     /* Middle European dst */
DST_EET     /* Eastern European dst */
DST_CAN     /* Canada */
DST_GB      /* Great Britain and Eire */
DST_RUM     /* Rumania */
DST_TUR     /* Turkey */
DST_AUSTALT /* Australian style with shift in 1986 */

【常用用法】：

在做某件事之前調(diào)用gettimeofday()，在做完該事情之后調(diào)用gettimeofday()败潦，兩個函數(shù)的tv參數(shù)返回值的差就是該事件所消耗的時間本冲。

【使用實(shí)例】：

#include <stdio.h>
#include <sys/time.h>
    
void function(void)
{
    unsigned int i,j,k;
    
    for(i = 0;i < 500;i++)
        for(j = 0;j < 500;j++)
            k++;
}
int main(void)
{
    time_t t;
    float timeuse;
    struct timeval tpstart,tpend;
    t = time((time_t *)NULL);
    printf("seconds is %d\n",t);
    gettimeofday(&tpstart,NULL);
    printf("seconds is %d,usec is %d\n",tpstart.tv_sec,tpstart.tv_usec);
    function();
    gettimeofday(&tpend,NULL);
    timeuse = 1000*1000*(tpend.tv_sec - tpstart.tv_sec) + tpend.tv_usec - tpstart.tv_usec;
    timeuse /= 1000*1000;
    printf("User time:%f\n",timeuse);
    
    return 0;
}

執(zhí)行結(jié)果為：

User time:0.000727

3.10 settimeofday()函數(shù)

【函數(shù)原型】：

#include <sys/time.h>
int settimeofday(const struct timeval *tv , const struct timezone *tz);

【函數(shù)說明】：

該函數(shù)把當(dāng)前時間設(shè)成由tv指向的結(jié)構(gòu)體數(shù)據(jù)；當(dāng)tz指針不為空時劫扒，則設(shè)成tz指向的結(jié)構(gòu)體數(shù)據(jù)檬洞。函數(shù)執(zhí)行成功返回0，否則返回-1沟饥，錯誤代碼存于errno添怔。只有root權(quán)限才能使用此函數(shù)修改時間。

3.11 strftime()函數(shù)

【函數(shù)原型】：

#include <time.h>
size_t strftime(char *s, size_t max, const char *format, const struct tm *tm);

【函數(shù)說明】：

該函數(shù)將參數(shù)tm結(jié)構(gòu)的時間結(jié)構(gòu)贤旷，參照參數(shù)format所指定的字符串格式做轉(zhuǎn)換广料，轉(zhuǎn)換后的字符串內(nèi)容將復(fù)制到參數(shù)s所指的字符串?dāng)?shù)組中，該字符串的最大長度為參數(shù)max所控制幼驶。下面是參數(shù)format的格式指令：

• %a：當(dāng)?shù)匦瞧谌掌诘拿Q縮寫艾杏，如Sun；
• %A：當(dāng)?shù)匦瞧谌掌诘拿Q全稱，如Sunday；
• %b：當(dāng)?shù)卦路莸挠⑽目s寫敌土；
• %h：當(dāng)?shù)卦路莸挠⑽目s寫券敌；
• %B：當(dāng)?shù)卦路莸拿Q全稱；
• %m：月份，表示法為01~12；
• %C：以year/100表示年份；
• %d：月里的天數(shù)元旬，表示法為01~31；
• %e：月里的天數(shù)，表示法為1~31匀归；
• %c：當(dāng)?shù)剡m當(dāng)?shù)娜掌谂c時間表示法表示完整時間坑资；
• %H：以24小時制表示小時數(shù)，表示法為00~23穆端；
• %k：以24小時制表示小時數(shù)袱贮，表示法為0~23；
• %l：以12小時制表示小時數(shù)体啰，表示法為01~12攒巍；
• %M：分鐘數(shù)，表示法為00~59荒勇；
• %S：秒數(shù)柒莉，00~59；
• %s：從1970年1月1日0時算起至今的UTC時間所經(jīng)過的秒數(shù)沽翔；
• %j：一年中的天數(shù)（001~366）兢孝；
• %u：一星期中的星期日期，范圍1~7仅偎，星期一從1開始跨蟹；
• %U：一年中的星期數(shù)（00~53），一月第一個星期日開始為01橘沥；
• %w：一星期中的星期日期窗轩，范圍0~6，星期日從0開始座咆；
• %W：一年中的星期數(shù)（00~53）痢艺，一月第一個星期一開始為01；
• %p：顯示對應(yīng)的AM或PM箫措；
• %P：顯示對應(yīng)的am或pm腹备；
• %R：相當(dāng)于使用“%H:%M”格式衬潦；
• %r：相當(dāng)于使用“%I:%M:%S %P”格式斤蔓；
• %D：相當(dāng)于“%m%d%y”格式，如06/19/15镀岛；
• %T：24小時時間表示弦牡，相當(dāng)于“%H:%M:%S”格式；
• %x：當(dāng)?shù)剡m當(dāng)?shù)娜掌诒硎灸暝氯眨?/li>
• %X：當(dāng)?shù)剡m當(dāng)?shù)臅r間表示時分秒漂羊；
• %y：一世紀(jì)中的年份表示驾锰；
• %Y：完整的公元年份表示；
• %Z：使用的時區(qū)名稱走越；
• %n：同\n椭豫；
• %t：同\t；
• %%：%符號；

返回值復(fù)制到參數(shù)s所指的字符串?dāng)?shù)組的總字符數(shù)赏酥，不包括字符串結(jié)束符喳整。如果返回0，表示未復(fù)制字符串到參數(shù)s內(nèi)裸扶，但不表示一定有錯誤發(fā)生框都。環(huán)境變量TZ和TC_TIME會影響此函數(shù)結(jié)果。

【使用實(shí)例】：

#include <time.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
    
int main(int argc, char *argv[])
{
    char outstr[200];
    time_t t;
    struct tm *tmp;
    
    t = time(NULL);
    tmp = localtime(&t);
    if (tmp == NULL) {
        perror("localtime");
        exit(EXIT_FAILURE);
    }
    if (strftime(outstr, sizeof(outstr), argv[1], tmp) == 0) {
        fprintf(stderr, "strftime returned 0");
        exit(EXIT_FAILURE);
    }
    
    printf("Result string is \"%s\"\n", outstr);
    exit(EXIT_SUCCESS);
} /* main */

3.12 strptime()函數(shù)

【函數(shù)原型】：

#define _XOPEN_SOURCE /* glibc2 needs this */
#include <time.h>
char *strptime(const char *s, const char *format, struct tm *tm);

【函數(shù)說明】：

該函數(shù)與scanf類似呵晨，同strftime()函數(shù)相反魏保，將一個字符串格式時間解釋稱為struct tm格式時間。

【使用實(shí)例】：

#include <stdio.h>
#include <time.h>
    
int main() {
    struct tm tm;
    char buf[255];
    
    strptime("2001-11-12 18:31:01", "%Y-%m-%d %H:%M:%S", &tm);
    strftime(buf, sizeof(buf), "%d %b %Y %H:%M", &tm);
    puts(buf);
    return 0;
}

3.13 clock()函數(shù)

【函數(shù)原型】：

#include <time.h>
clock_t clock(void);

【函數(shù)說明】：

該函數(shù)用來返回進(jìn)程所占用CPU的大約時間摸屠。

3.14 ftime()函數(shù)

【函數(shù)原型】：

#include <sys/timeb.h>
int ftime(struct timeb *tp);

【函數(shù)說明】：

該函數(shù)將日前時間日期由參數(shù)tp所指向的結(jié)構(gòu)體輸出谓罗，該函數(shù)無論成功還是失敗都返回0。struct timep結(jié)構(gòu)體定義如下：

struct timeb{
    time_t time;  /* 從1970年1月1日0點(diǎn)至今的秒數(shù) */
    unsigned short millitm;  /* 為千分之一秒 */
    short timezone; /* 為目前時區(qū)和Greenwich相差的時間季二，單位為妙 */
    short dstflag;  /* 為日光節(jié)約時間的修正狀態(tài)妥衣，若非0為啟用日光節(jié)約時間的修正 */
};

ftime()函數(shù)在4.2的BSD中支持。

3.15 tzset()函數(shù)

【函數(shù)原型】：

#include <time.h>
void tzset(void);
extern char *tzname[2];
extern long timezone;
extern int daylight;

【函數(shù)說明】：

該函數(shù)將環(huán)境變量TZ設(shè)給全局變量tzname戒傻，也就是從環(huán)境變量取得目前當(dāng)?shù)氐臅r區(qū)税手，時間轉(zhuǎn)換函數(shù)會自動調(diào)用此函數(shù)。若TZ為設(shè)置需纳，tzname會依照/etc/localtime找出最接近當(dāng)?shù)氐臅r區(qū)芦倒。若TZ為NULL，或是無法判認(rèn)不翩，則使用UTC時區(qū)兵扬。此函數(shù)總是成功，并初始化tzname口蝠。

四器钟、Linux休眠編程接口

有時候?yàn)榱私档虲PU的占用率及程序的運(yùn)行速度，需要讓程序休眠一段時間妙蔗，在Linux應(yīng)用程序中傲霸，可以使用：sleep()和usleep()函數(shù)實(shí)現(xiàn)。對應(yīng)Linux內(nèi)核中眉反，休眠的函數(shù)有：udelay()昙啄、ndelay()、mdelay()寸五。delay函數(shù)是忙等待梳凛，占用CPU時間，而sleep函數(shù)使調(diào)用進(jìn)程休眠梳杏，并不占用CPU時間韧拒。

4.1 sleep()函數(shù)

【函數(shù)原型】：

#include <unistd.h>
unsigned int sleep(unsigned int seconds);

【函數(shù)說明】：

該函數(shù)使調(diào)用sleep()的程序休眠淹接，直到seconds秒之后才被喚醒。該函數(shù)返回0（seconds時間到了）叛溢，或返回seconds還剩余的秒數(shù)蹈集。

4.2 usleep()函數(shù)

【函數(shù)原型】：

/* BSD version */
#include <unistd.h>
void usleep(unsigned long usec);
    
/* SUSv2 version */
#define _XOPEN_SOURCE 500
#include <unistd.h>
int usleep(useconds_t usec);

【函數(shù)說明】：

該函數(shù)使調(diào)用usleep()的程序休眠，直到usec微妙之后才被喚醒雇初。該函數(shù)睡眠的實(shí)際時間會比usec略有延長拢肆，因?yàn)槿魏蜗到y(tǒng)活動和時間處理調(diào)用的微處理粒度。

該函數(shù)執(zhí)行成功返回0靖诗，失敗返回-1郭怪。該函數(shù)可以被信號喚醒，同時返回EINTR刊橘。

五鄙才、Linux定時鬧鐘編程接口

Linux應(yīng)用程序?yàn)槲覀兊拿恳粋€進(jìn)程提供了一個定時鬧鐘alarm，當(dāng)定時器指定的時間到時促绵，系統(tǒng)會向調(diào)用進(jìn)程發(fā)送SIGALARM信號攒庵，如果忽略或者不捕獲此信號，則其默認(rèn)動作是終止調(diào)用該alarm函數(shù)的進(jìn)程败晴；當(dāng)然也可以通過signal()函數(shù)向系統(tǒng)注冊一個自己的定時鬧鐘處理函數(shù)浓冒。關(guān)于信號處理方面的知識，可參照信號相關(guān)章節(jié)的內(nèi)容尖坤。

5.1 alarm()函數(shù)

【函數(shù)原型】：

#include <unistd.h>
unsigned int alarm(unsigned int seconds);

【函數(shù)說明】：

alarm()函數(shù)向系統(tǒng)設(shè)定一個鬧鐘稳懒，并在鬧鐘時間到時內(nèi)核向該進(jìn)程發(fā)送SIGALRM信號。

【注意事項(xiàng)】：

• 一個進(jìn)程只能有一個alarm鬧鐘慢味；
• 鬧鐘時間到了后场梆，若不再次調(diào)用alarm()，將不會有新的鬧鐘產(chǎn)生纯路；
• 任何以seconds非0的調(diào)用或油，都將重新更新鬧鐘定時時間，并返回上一個鬧鐘剩余時間驰唬；若為第一次設(shè)置鬧鐘顶岸，則返回0；以seconds為0的調(diào)用定嗓，表示取消以前的鬧鐘蜕琴，并將剩余時間返回。
• 在Linux系統(tǒng)中提到宵溅，sleep()有可能是使用alarm()來實(shí)現(xiàn)的，因此上炎，在一個進(jìn)程中同時使用alarm()和sleep()并不明智恃逻。

【使用實(shí)例】：

#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
    
int main(void)
{
    int ret;
    sleep(3);
    ret = alarm(3);
    printf("%d\n",ret);
    pause();
    printf("This will not been print.\n");
    return 0;
}

執(zhí)行結(jié)果為：

0   //第一次為該進(jìn)程設(shè)置鬧鐘
Alarm clock

注意最后一個printf并未打印出來雏搂，因?yàn)槌绦驔]有注冊SIGALARM信號處理函數(shù)，系統(tǒng)默認(rèn)處理動作是結(jié)束alarm()調(diào)用進(jìn)程寇损。

5.2 setitimer()函數(shù)

Linux系統(tǒng)為每個進(jìn)程提供了三個獨(dú)立的計(jì)時器凸郑，每個計(jì)時器在不同的時域中遞減。當(dāng)任何一個定時器到點(diǎn)了矛市，都會向進(jìn)程發(fā)送一個信號芙沥，并且重啟計(jì)時器。

【函數(shù)原型】：

#include <sys/time.h>
int getitimer(int which, struct itimerval *value);
int setitimer(int which, const struct itimerval *value, struct itimerval *ovalue);

【函數(shù)說明】：

getitimer()函數(shù)獲取ITIMER_REAL浊吏、ITIMER_VIRTUAL或ITIMER_PROF三個定時器中的一個的時間信息而昨，并保存到value指向的對象中。

setitimer()函數(shù)設(shè)置ITIMER_REAL找田、ITIMER_VIRTUAL或ITIMER_PROF三個定時器中的一個的定時時間為value指向的對象歌憨，若ovalue非空，則將老的時間信息保存到該對象中墩衙。

setitimer()比alarm()功能更加強(qiáng)大务嫡，支持3種類型的定時器（但setitimer()并不是標(biāo)準(zhǔn)C庫的函數(shù)）：

• ITIMER_REAL：以系統(tǒng)真實(shí)的時間來計(jì)算，它會送出SIGALRM信號漆改；
• ITIMER_PROF：以該進(jìn)程在用戶態(tài)下和內(nèi)核態(tài)下所費(fèi)時間來計(jì)算心铃，它送出SIGPROF信號；
• ITIMER_VIRTUAL：以該進(jìn)程在用戶態(tài)下花費(fèi)的時間來計(jì)算挫剑，它送出SIGVTALRM信號于个；

該函數(shù)執(zhí)行成功返回0，失敗返回-1暮顺，并將錯誤號存放在errno中厅篓。

【參數(shù)說明】：

witch用于指定定時器類型，其取值為上面三種之一捶码；value是struct itimerval的一個實(shí)例羽氮；ovalue參數(shù)不做處理。struct itimerval結(jié)構(gòu)體定義如下：

struct itimerval {
    struct timeval it_interval; /* next value */
    struct timeval it_value;    /* current value */
};
struct timeval {
    long tv_sec;                /* seconds */
    long tv_usec;               /* microseconds */
};

it_value變量用于設(shè)置計(jì)時器的計(jì)時時間惫恼，為0時表示禁止档押；it_interval變量用于設(shè)置當(dāng)計(jì)時器到時，重置的時間祈纯，從而實(shí)現(xiàn)循環(huán)定時令宿。也就是說，計(jì)時器從it_value開始遞減腕窥，當(dāng)遞減到0時粒没，向進(jìn)程發(fā)送一個信號，并重置定時器為it_interval簇爆，如此循環(huán)癞松，從而可以實(shí)現(xiàn)循環(huán)鬧鐘的功能爽撒。

【使用實(shí)例】：

#include <stdio.h>
#include <errno.h>
#include <signal.h>
#include <sys/time.h>
void sig_func(int signo)
{
    printf("Catch a signal.\n");
    static int realCnt = 0;
    static int virtualCnt = 0;
    switch(signo)
    {
        case SIGALRM:
            printf("The %d times:SIGALRM\n",realCnt++);
            break;
        case SIGVTALRM:
            printf("The %d times:SIGVTALRM\n",virtualCnt++);
            break;
        default:
            break;
    }
}
int main(void)
{
    struct itimerval tv,tv1,otv;
    signal(SIGALRM,sig_func);
    signal(SIGVTALRM,sig_func);
    //how long to run the first time
    tv.it_value.tv_sec = 3;
    tv.it_value.tv_usec = 0;
    //after the first time,how long to run next time
    tv.it_interval.tv_sec = 2;
    tv.it_interval.tv_usec = 0;
    if(setitimer(ITIMER_REAL,&tv,&otv) != 0)
    {
        printf("setitimer err %d\n",errno);
        return -1;
    }
    tv1.it_value.tv_sec = 1;
    tv1.it_value.tv_usec = 0;
    tv1.it_interval.tv_sec = 1;
    tv1.it_interval.tv_usec = 0;
    if(setitimer(ITIMER_VIRTUAL,&tv1,&otv) != 0)
    {
        printf("setitimer err %d\n",errno);
        return -1;
    }
    while(1)
    {
        sleep(30);
        printf("otv:%d,%d,%d,%d\n",otv.it_value.tv_sec,otv.it_value.tv_usec,
                                        otv.it_interval.tv_sec,otv.it_interval.tv_usec);
    }
    return 0;
}