C++学习笔记-日期和时间

C++中可以使用的日期时间API主要分为两类：

• C-style 日期时间库，位于头文件中。这是原先<time.h>头文件的C++版本。

• chrono库：C++ 11中新增API，增加了时间点，时长和时钟等相关接口。

在C++11之前，C++编程只能使用C-style日期时间库。其精度只有秒级别，这对于有高精度要求的程序来说，是不够的。

但这个问题在C++11中得到了解决，C++11中不仅扩展了对于精度的要求，也为不同系统的时间要求提供了支持。

另一方面，对于只能使用C-style日期时间库的程序来说，C++17中也增加了timespec将精度提升到了纳秒级别。

C++ 标准库没有提供所谓的日期类型。C++ 继承了 C 语言用于日期和时间操作的结构和函数。为了使用日期和时间相关的函数和结构，需要在 C++ 程序中引用 头文件。

有四个与时间相关的类型：clock_t、time_t、size_t 和 tm。类型 clock_t、size_t 和 time_t 能够把系统时间和日期表示为某种整数。

结构类型 tm 把日期和时间以 C 结构的形式保存，tm 结构的定义如下：

struct tm {int tm_sec;   // 秒，正常范围从 0 到 59，但允许至 61int tm_min;   // 分，范围从 0 到 59int tm_hour;  // 小时，范围从 0 到 23int tm_mday;  // 一月中的第几天，范围从 1 到 31int tm_mon;   // 月，范围从 0 到 11int 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
};

下面是 C/C++ 中关于日期和时间的重要函数。所有这些函数都是 C/C++ 标准库的组成部分，可以在 C++ 标准库中查看一下各个函数的细节。

序号	函数 & 描述
1	time_t time(time_t *time);该函数返回系统的当前日历时间，自 1970 年 1 月 1 日以来经过的秒数。如果系统没有时间，则返回 -1。
2	char *ctime(const time_t *time);该返回一个表示当地时间的字符串指针，字符串形式 day month year hours:minutes:seconds year\n\0。
3	struct tm *localtime(const time_t *time);该函数返回一个指向表示本地时间的 tm 结构的指针。
4	clock_t clock(void);该函数返回程序执行起（一般为程序的开头），处理器时钟所使用的时间。如果时间不可用，则返回 -1。
5	char * asctime ( const struct tm * time );该函数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，返回形式为：day month date hours:minutes:seconds year\n\0。
6	struct tm *gmtime(const time_t *time);该函数返回一个指向 time 的指针，time 为 tm 结构，用协调世界时（UTC）也被称为格林尼治标准时间（GMT）表示。
7	time_t mktime(struct tm *time);该函数返回日历时间，相当于 time 所指向结构中存储的时间。
8	double difftime ( time_t time2, time_t time1 );该函数返回 time1 和 time2 之间相差的秒数。
9	size_t strftime();该函数可用于格式化日期和时间为指定的格式。

当前日期和时间

下面的实例获取当前系统的日期和时间，包括本地时间和协调世界时（UTC）。
实例

#include <iostream>
#include <ctime>using namespace std;int main( )
{// 基于当前系统的当前日期/时间time_t now = time(0);// 把 now 转换为字符串形式char* dt = ctime(&now);cout << "本地日期和时间：" << dt << endl;// 把 now 转换为 tm 结构tm *gmtm = gmtime(&now);dt = asctime(gmtm);cout << "UTC 日期和时间："<< dt << endl;
}

当上面的代码被编译和执行时，它会产生下列结果：

本地日期和时间：Sat Jan  8 20:07:41 2011UTC 日期和时间：Sun Jan  9 03:07:41 2011

使用结构 tm 格式化时间

tm 结构在 C/C++ 中处理日期和时间相关的操作时，显得尤为重要。tm 结构以 C 结构的形式保存日期和时间。大多数与时间相关的函数都使用了 tm 结构。下面的实例使用了 tm 结构和各种与日期和时间相关的函数。

在练习使用结构之前，需要对 C 结构有基本的了解，并懂得如何使用箭头 -> 运算符来访问结构成员。
实例

#include <iostream>
#include <ctime>using namespace std;int main( )
{// 基于当前系统的当前日期/时间time_t now = time(0);cout << "1970 到目前经过秒数:" << now << endl;tm *ltm = localtime(&now);// 输出 tm 结构的各个组成部分cout << "年: "<< 1900 + ltm->tm_year << endl;cout << "月: "<< 1 + ltm->tm_mon<< endl;cout << "日: "<<  ltm->tm_mday << endl;cout << "时间: "<< ltm->tm_hour << ":";cout << ltm->tm_min << ":";cout << ltm->tm_sec << endl;
}

当上面的代码被编译和执行时，它会产生下列结果：

1970 到目前时间:1503564157
年: 2017
月: 8
日: 24
时间: 16:42:37