1日历时间（Calendar time)

1.1简介

Calendartime 是距离某一个物理世界的时间点的时间。对于Linux来说，是距离1970年1月1日早上0点的秒数，这个时间点也被称为epoch

1.2获取日历时间

使用time函数，该函数返回一个time_t类型，这是我们需要的，而入口参数给一个NULL就不用管了

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#include <time.h>
#include <stdio.h>
int main(){
  time_t cur_time;
  cur_time = time(NULL);
  printf("cur_time is %ld\n",cur_time);
}

运行结果：

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1.3日历时间格式转换

通过time函数获取的只是秒数，如果想要人类方便理解的字符串的展示形式，或者将时分秒，年月日，分别储存在不同的变量中（分解时间），需要进行相应的转换。

Linux提供了一系列进行时间格式转换的函数，想要时间的各种表达格式都能找到，非常方便

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// Created by liode on 2022/9/18.
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#include <stdio.h>
#include <time.h>
int main(){
    time_t cur_time;
    cur_time = time(NULL);
    printf("time_t by time() is\n\t%ld\n",cur_time);
    //time_t -> 固定格式的字符串
    char* fixed_format_string;
    fixed_format_string = ctime(&cur_time);
    printf("time_t to fixed_format_string by ctime() is\n\t%s",fixed_format_string);//自带一个回车一个终止字符
    //time_t -> 分解时间
    struct tm *broken_down_time;
    broken_down_time = gmtime(&cur_time);
    printf("time_t to broken-down time by gmtime() is:\n\t");
    printf("year=%d mon=%d mday=%d hour=%d min=%d sec=%d ", broken_down_time->tm_year,
           broken_down_time->tm_mon, broken_down_time->tm_mday, broken_down_time->tm_hour, broken_down_time->tm_min, broken_down_time->tm_sec);
    printf("wday=%d yday=%d isdst=%d\n", broken_down_time->tm_wday, broken_down_time->tm_yday, broken_down_time->tm_isdst);
    broken_down_time = localtime(&cur_time);
    printf("time_t to broken-down time by localtime() is:\n\t");
    printf("year=%d mon=%d mday=%d hour=%d min=%d sec=%d ", broken_down_time->tm_year,
           broken_down_time->tm_mon, broken_down_time->tm_mday, broken_down_time->tm_hour, broken_down_time->tm_min, broken_down_time->tm_sec);
    printf("wday=%d yday=%d isdst=%d\n", broken_down_time->tm_wday, broken_down_time->tm_yday, broken_down_time->tm_isdst);
    //分解时间 -> time_t
    time_t cur_timeby_mktime = mktime(broken_down_time);
    printf("broken-time to time_t by mktime() is\n\t%ld\n",cur_timeby_mktime);
    //分解时间 -> 固定格式的字符串
    fixed_format_string = asctime(broken_down_time);
    printf("broken-down time to fixed_format_string by astime() is\n\t%s",fixed_format_string);//自带一个回车一个终止字符
    return 0;
}

Output：

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2进程时间（CPU time/Process time）

2.1简介

进程时间不是真实物理世界的绝对时间，是cpu执行指令花费的时间。有用户cpu时间和系统cpu时间两种，分别表示在cpu在用户态和内核态执行指令所花费的时间。

注意：

如果程序在执行，但是cpu没有在执行指令，进程时间也是不增长的。比如sleep函数，就是这种情况。

2.2使用命令测量进程时间

在shell可以使用time命令来查看程序消耗的cpu时间

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	#include <unistd.h>
	int main(){
	    sleep(5);
	    return 0;
}

Output

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可以看到，实际程序执行了5.01s,cpu在用户态执行指令花费了0.003s，在内核态执行指令花费了0.001s

2.3使用系统调用来测量进程时间

a使用times函数

times函数将程序自执行以来的进程时间储存在入口参数中，返回值一般不使用。

image-20220919021025327 image-20220919021103734

cputime的单位是 clock tick ， 如果需要换算成秒，需要除以 sysconf(_SC_CLK_TCK)的返回值。

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	#include <stdio.h>
	#include <sys/times.h>
	#include <unistd.h>
	int main(){
	    struct tms t;
	    times(&t);
	    long  clk_tck = sysconf(_SC_CLK_TCK);
	    printf("In point a ,tms_utime is %ld , tms_stime is %ld , user cpu time is %.2f s , system cpu time is %.2f s\n",t.tms_utime,t.tms_stime,\
	    (double )t.tms_utime/clk_tck,(double )t.tms_stime/clk_tck);
	    sleep(5);
	    for(int i = 100000000;i>0;i--){
	        getpid();
	    }
	    times(&t);
	    printf("In point b ,tms_utime is %ld , tms_stime is %ld , user cpu time is %.2f s , system cpu time is %.2f s\n",t.tms_utime,t.tms_stime,\
	    (double )t.tms_utime/clk_tck,(double )t.tms_stime/clk_tck);
	    return 0;
}

Output:

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b使用clock函数

clock函数返回一个clock_t类型的值，如果需要转换成秒数，需要除以宏CLOCKS_PER_SEC，这两个都在<tim.h>中被声明，而且clock函数只能观察总的cpu时间，不能像times一样，分别查看内核态和用户态的cpu时间

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	#include <stdio.h>
	#include <time.h>
	#include <unistd.h>
	int main(){
	    clock_t t;
	    t = clock();
	    printf("In point a, clock_t is %ld, second is %.2f s\n",t,(double )t/CLOCKS_PER_SEC);
	    for(int i = 100000000;i>0;i--){
	        getpid();
	    }
	    t = clock();
	    printf("In point b, clock_t is %ld, second is %.2f s\n",t,(double )t/CLOCKS_PER_SEC);
	    return 0;
}

Output:

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