Unix时间戳-编程知识

时间戳，相信很多相关专业的人，计算机软件电子等等都会听过。由于最早是由Unix系统使用所以又叫Unix时间戳。

Unix 时间戳（Unix Timestamp）定义为从UTC（世界协调时）/GMT（格林尼治时）的1970年1月1日0时0分0秒开始所经过的秒数，不考虑闰秒，我们不需要考虑进位，只需要记录秒数。

所以时间戳只需要比较大的一个计数器即可记录时间。

UTC/GMT介绍

GMT（Greenwich Mean Time）格林尼治标准时间是一种以地球自转为基础的时间计量系统。它将地球自转一周的时间间隔等分为24小时，以此确定计时标准。（伦敦标准时间）

注意:由于引力潮汐种各样的因素其实地球自转时间是不断变慢，导致时间基础不准确；

UTC（Universal Time Coordinated）协调世界时是一种以原子钟为基础的时间计量系统。它规定铯133原子基态的两个超精细能级间在零磁场下跃迁辐射9,192,631,770周所持续的时间为1秒。当原子钟计时一天的时间与地球自转一周的时间相差超过0.9秒时，UTC会执行闰秒来保证其计时与地球自转的协调一致。

注意：闰秒机制：由于地球受到潮汐，引力变化等等因素影响自转一周时间是不固定的，假设：时间会偏慢开始可能差1或者0.9秒才有24h，此时我们可以把UTC设置为2进1，来等待GMT时间减小误差，使得两个同步。

时间戳存储在一个秒计数器中，秒计数器为32位/64位的整型变量世界上所有时区的秒计数器相同，不同时区通过添加偏移来得到当地时间。

优点：1简化硬件电路，.只需要一个比较大的寄存器存储秒数即可；

2.计算差值方便，只需要计算两个时间戳之间的差值，不需要考虑单位转化；

缺点：占用软件资源，时间戳往往比较大运算较为费时间；

时间戳的起点也就是：伦敦时间1970-1-1 0：0：0为起点开始计数秒数；

所以为我们之需要将时间戳进行转化，就可以很简单的计算出当前的时间；

那么具体的计算，就可以参考''time.h''里面如何计算。

对于我们使用时间戳而言主要：利用时间戳来实现时间的转换，具体的转换过程C语言当中已经完善在<time.h>当中我们只需要调用函数转换时间戳即可。

接下来主要是对于time.h的介绍，我截图来自菜鸟编程，自己感兴趣也可以去看看详细介绍

首先time当中封装好了变量：

以及分装好的库函数：

主要是针对于各种时间戳的函数，方便我们处理我这里演示几个常用的：

1.time_t time(time_t *seconds)可以用来获取当前时间戳，我们可以通过传递整数地址，也可以通过直接，接收返回值获取当前时间戳。

注意：该函数只适用于在线系统，我们可以获取电脑当中的时间戳，而对于离线系统例如后面STM32离线系统，它本身的计数器为空需要我们传递值，所以无法从中获取时间戳。

示例：

#include <stdio.h>
#include "time.h"
int main()
{time_t test_time = 0;//此处采用time.h当中定义的32位无符号整形，也可以自定义test_time = time(NULL);printf("时间戳test_time：%d\n", test_time);time_t test_time2 = 0;time(&test_time2);printf("时间戳test_time2：%d\n", test_time);return 0;
}

效果：

2.struct tm *gmtime(const time_t *timer)：用于获取在GMT/UTC条件下我们对于时间戳的处理，返回的是tm的结构体：

struct tm {int tm_sec;         /* 秒，范围从 0 到 59                */int tm_min;         /* 分，范围从 0 到 59                */int tm_hour;        /* 小时，范围从 0 到 23                */int tm_mday;        /* 一月中的第几天，范围从 1 到 31                    */int tm_mon;         /* 月份，范围从 0 到 11                */int tm_year;        /* 自 1900 起的年数                */int tm_wday;        /* 一周中的第几天，范围从 0 到 6                */int tm_yday;        /* 一年中的第几天，范围从 0 到 365                    */int tm_isdst;       /* 夏令时                        */    
};

我们通过传递时间戳的地址，就可以返回tm结构体数据。

实例代码：

#include <stdio.h>
#include "time.h"time_t time_cnt;
struct tm time_data;
int main()
{/*time_cnt=time(NULL);*//*time(&time_cnt);*/time_cnt =1705582640;time_data= *gmtime(&time_cnt);printf("伦敦日期：%d-%d-%d\n",time_data.tm_year+1900, time_data.tm_mon + 1, time_data.tm_mday);printf("伦敦时间：%d:%d:%d\n", time_data.tm_hour, time_data.tm_min, time_data.tm_sec);return 0;
}

实际运行效果：

注意：我们需要注意这里面的年份，月份，小时，和时间戳定义的1970年1月1日0时0秒定义是不一样的，实际使用需要自己添加偏移。

其次获取到的是伦敦时间和日期，需要注意。

3.struct tm* localtime(const time_t*);就是在上面基础上增加了时区的偏移，不需要我们自己手动增加偏移，注意：是根据在线系统自己定位当前时区自己添加偏移，对于离线系统单片机而言实际效果和struct tm *gmtime(const time_t *timer)相同；

#include <stdio.h>
#include "time.h"time_t time_cnt;
struct tm time_data;
int main()
{/*time_cnt=time(NULL);*//*time(&time_cnt);*/time_cnt =1705582640;time_data= *localtime(&time_cnt);printf("北京日期：%d-%d-%d\n",time_data.tm_year+1900, time_data.tm_mon + 1, time_data.tm_mday);printf("北京时间：%d:%d:%d\n", time_data.tm_hour, time_data.tm_min, time_data.tm_sec);return 0;
}

运行效果：

4.time_t mktime(struct tm *timeptr)，就是把tm结构体转化为时间戳秒数的函数。

我们可以通过传递时间日期结构体，来获取时间戳，一般我们用于RTC当中，定义日期的数组

然后获取时间戳，传递给单片机。用户更改时间，只需要照着更改日期时间结构体即可简单易懂。

示例代码：

#include <stdio.h>
#include "time.h"
struct tm time_data;
time_t time_cnt;
int main()
{time_data.tm_year = 2024 - 1900;time_data.tm_mon = 1 - 1;time_data.tm_mday = 4;time_data.tm_hour = 0;time_data.tm_min = 0;time_data.tm_sec = 1;time_data.tm_isdst = -1;time_cnt = mktime(&time_data);printf("时间戳：%d\n", time_cnt);return 0;
}

运行结果：

5.char* ctime(const time_t*);主要是把时间戳转化为字符串，方便打印函数直接打印。

6.char *asctime(const struct tm *timeptr) C 库函数 char *asctime(const struct tm *timeptr) 返回一个指向字符串的指针，它代表了结构 struct timeptr 的日期和时间。传回来的是一个日期时间的字符串指针。

实例代码：

#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <time.h>
int main()
{struct tm t;t.tm_sec = 50;t.tm_min = 02;t.tm_hour = 22;t.tm_mday = 18;t.tm_mon = 1-1;t.tm_year = 2024-1900;t.tm_wday = 4;puts(asctime(&t));return(0);
}

运行结果：