C++ 日期和时间
日期和时间
<ctime> 库允许我们处理日期和时间。
要使用它，您必须导入 <ctime> 头文件
示例
#include <ctime> // Import the ctime library显示当前日期和时间
<ctime> 库提供了各种函数来测量日期和时间。
time() 函数为我们提供一个表示当前日期和时间的时间戳。我们可以使用 ctime() 函数来显示时间戳所代表的日期和时间
示例
显示当前日期
// Get the timestamp for the current date and time
time_t timestamp;
time(×tamp);
// Display the date and time represented by the timestamp
cout << ctime(×tamp);
使用 time() 函数的两种方式
time() 函数将时间戳写入参数给定的内存位置，但它也返回时间戳的值。
使用 time() 函数的另一种方法是传入一个 NULL 指针，并改用返回值。
time_t timestamp = time(NULL);数据类型
有两种不同的数据类型用于存储日期和时间：用于时间戳的 time_t 和用于日期时间结构的 struct tm。
时间戳将时间点表示为单个数字，这使得计算机更容易进行计算。
日期时间结构是表示日期和时间不同组成部分作为成员的结构体。这使得我们更容易指定日期。日期时间结构具有以下成员：
tm_sec- 分钟内的秒数tm_min- 小时内的分钟数tm_hour- 一天中的小时数（从 0 到 23）tm_mday- 月份中的日期tm_mon- 月份（从 0 到 11，1 月为 0）tm_year- 自 1900 年以来的年数tm_wday- 星期几（从 0 到 6，星期日为 0）tm_yday- 一年中的天数（从 0 到 365，1 月 1 日为 0）tm_isdst- 夏令时生效时为正，不生效时为零，未知时为负
请务必记住日期组成部分的表示方式
- 小时以 24 小时制表示。晚上 11 点将表示为 23。
- 月份从 0 到 11。例如，12 月将表示为 11 而不是 12。
- 年份相对于 1900 年表示。2024 年将表示为 124，因为自 1900 年以来已经过去了 124 年。
创建时间戳
time() 函数只能为当前日期创建时间戳，但我们可以使用 mktime() 函数为任何日期创建时间戳。
mktime() 函数将日期时间结构转换为时间戳。
示例
使用 mktime() 函数创建时间戳
struct tm datetime;
time_t timestamp;
datetime.tm_year = 2023 - 1900; // Number of years since 1900
datetime.tm_mon = 12 - 1; // Number of months since January
datetime.tm_mday = 17;
datetime.tm_hour = 12;
datetime.tm_min = 30;
datetime.tm_sec = 1;
// Daylight Savings must be specified
// -1 uses the computer's timezone setting
datetime.tm_isdst = -1;
timestamp = mktime(&datetime);
cout << ctime(×tamp);
注意：mktime() 函数需要这些成员具有值：tm_year、tm_mon、tm_mday、tm_hour、tm_min、tm_sec 和 tm_isdst。
创建日期时间结构
mktime() 函数还会用正确的值填充日期时间结构的 tm_wday 和 tm_yday 成员，从而完成结构并提供有效的日期时间。例如，它可用于查找给定日期的星期几
示例
查找指定日期的星期几
// Create the datetime structure and use mktime to fill in the missing members
struct tm datetime;
datetime.tm_year = 2023 - 1900; // Number of years since 1900
datetime.tm_mon = 12 - 1; // Number of months since January
datetime.tm_mday = 17;
datetime.tm_hour = 0; datetime.tm_min = 0; datetime.tm_sec = 0;
datetime.tm_isdst = -1;
mktime(&datetime);
string weekdays[] = {"Sunday", "Monday", "Tuesday", "Wednesday", "Thursday", "Friday", "Saturday"};
cout << "The date is on a " << weekdays[datetime.tm_wday];
localtime() 和 gmtime() 函数可以将时间戳转换为日期时间结构。
localtime() 函数返回一个指向表示计算机时区时间的结构的指针。
gmtime() 函数返回一个指向表示 GMT 时区时间的结构的指针。
这些函数返回一个指向日期时间结构的指针。如果我们想确保其值不会意外更改，我们应该通过解引用指针来复制它。要了解解引用，请参阅 C++ 解引用教程。
示例
获取日期时间结构并输出当前小时
time_t timestamp = time(×tamp);
struct tm datetime = *localtime(×tamp);
cout << datetime.tm_hour;
显示日期
到目前为止，我们一直使用 ctime() 函数来显示时间戳中包含的日期。要从日期时间结构显示日期，我们可以使用 asctime() 函数。
示例
显示日期时间结构表示的日期
time_t timestamp = time(NULL);
struct tm datetime = *localtime(×tamp);
cout << asctime(&datetime);
注意：asctime() 函数不会纠正无效日期。例如，如果您将月份中的日期设置为 32，它将显示 32。mktime() 函数可以纠正这些类型的错误
示例
在显示日期之前纠正它
// Create the datetime structure and use mktime to correct mistakes
struct tm datetime;
datetime.tm_year = 2022 - 1900; // Number of years since 1900
datetime.tm_mon = 0; // 0 is January
datetime.tm_mday = 32;
datetime.tm_hour = 0; datetime.tm_min = 0; datetime.tm_sec = 0;
datetime.tm_isdst = -1;
mktime(&datetime);
cout << asctime(&datetime);
ctime() 和 asctime() 函数允许我们显示日期，但它们不允许我们选择如何显示它。
要选择如何显示日期，我们可以使用 strftime() 函数。
示例
以不同方式表示当前日期
time_t timestamp = time(NULL);
struct tm datetime = *localtime(×tamp);
char output[50];
strftime(output, 50, "%B %e, %Y", &datetime);
cout << output << "\n";
strftime(output, 50, "%I:%M:%S %p", &datetime);
cout << output << "\n";
strftime(output, 50, "%m/%d/%y", &datetime);
cout << output << "\n";
strftime(output, 50, "%a %b %e %H:%M:%S %Y", &datetime);
cout << output << "\n";
strftime() 函数格式化日期并将其作为 C 风格字符串写入 char 数组。它有四个参数
- 第一个参数指向将写入格式化日期的字符数组。
- 第二个参数指定数组中可用的空间。
- 第三个参数允许我们使用格式说明符选择如何格式化日期。
- 最后一个参数是指向包含我们要显示日期的日期时间结构的指针。
下表列出了一些有用的格式说明符。有关更完整的列表，请查看 strftime() 参考页面。
| 格式说明符 | 描述 | 示例 |
|---|---|---|
%a |
星期几的短表示 | 星期五 |
%b |
月份名称的短表示 | Dec |
%B |
月份名称的完整表示 | 十二月 |
%d |
月份中的日期，带前导零 | 09 |
%e |
月份中的日期，带前导空格 | 9 |
%H |
小时的 24 小时制 | 14 |
%I |
小时的 12 小时制 | 02 |
%M |
小时内的分钟数 | 30 |
%p |
AM 或 PM | PM |
%S |
分钟内的秒数 | 01 |
%y |
2 位年份表示 | 23 |
%Y |
4 位年份表示 | 2023 |
测量时间
有两种不同的函数可用于测量时间差。
difftime() 函数测量两个不同时间戳之间经过的秒数。这在测量日期之间的时间差时很有用。
示例
测量两个时间戳之间的时间差
time_t now;
time_t nextyear;
struct tm datetime;
now = time(NULL);
datetime = *localtime(&now);
datetime.tm_year = datetime.tm_year + 1;
datetime.tm_mon = 0;
datetime.tm_mday = 1;
datetime.tm_hour = 0; datetime.tm_min = 0; datetime.tm_sec = 0;
datetime.is_dst = -1;
nextyear = mktime(&datetime);
int diff = difftime(nextyear, now);
cout << diff << " seconds until next year";clock() 函数对于在程序运行时测量短时间间隔很有用。它比 difftime() 函数更精确。
每次调用 `clock` 函数都会返回一种特殊类型的时间戳，以时钟（一个取决于库实现方式的时间单位）为单位，其数据类型为 `clock_t`。要测量时间差，请在两个不同时间点存储一个时间戳，然后将其相减。时间差以时钟为单位测量，但可以通过将其除以 `CLOCKS_PER_SEC` 常量将其转换为秒。
示例
测量程序运行所需的时间
clock_t before = clock();
int k = 0;
for(int i = 0; i < 100000; i++) {
k += i;
}
clock_t duration = clock() - before;
cout << "Duration: " << (float)duration / CLOCKS_PER_SEC << " seconds";
注意：请务必在除法之前将值转换为 float 或 double 类型，否则可能会导致整数除法，从而截断小数部分。
完整的 <ctime> 参考
有关 <ctime> 函数的完整参考，请访问我们的 C++ ctime 参考。
