<ctime> 是 C++ 标准库中的一个头文件，提供了与时间和日期相关的功能。它包含了多个函数和类型，用于获取系统时间、格式化时间、时间间隔计算等。<ctime> 的功能为程序员提供了操作时间和日期的基本工具。
目录
1. <ctime> 头文件简介
<ctime> 提供了一组用于处理和操作时间的函数。它定义了时间类型（如 std::time_t 和 std::tm）以及相关的操作函数。这些函数可以帮助你获取当前的系统时间、转换时间、格式化时间等。
为了使用这些功能，你需要在代码中包含 <ctime> 头文件：
#include <ctime>
2. 时间和日期类型
2.1 std::time_t
std::time_t 是 C++ 中用于表示时间的基本数据类型。它通常表示自某个基准时间（如 UNIX 时间戳的 1970 年 1 月 1 日 00:00:00 UTC）以来经过的秒数。
示例：
#include <iostream>
#include <ctime>
int main() {
std::time_t now = std::time(0); // 获取当前时间
std::cout << "Current time: " << now << " seconds since the epoch." << std::endl;
return 0;
}
输出：
Current time: 1617357600 seconds since the epoch.
2.2 std::tm
std::tm 是一个结构体，用于表示更为详细的时间信息，包括年、月、日、小时、分钟、秒等。该结构体的成员包括：
tm_sec：秒，范围 0-59。tm_min：分钟，范围 0-59。tm_hour：小时，范围 0-23。tm_mday：日，范围 1-31。tm_mon：月，范围 0-11（0 代表 1 月）。tm_year：年，距离 1900 年的年份（例如 2021 年是 121）。tm_wday：星期几，范围 0-6（0 代表星期天）。tm_yday：一年中的天数，范围 0-365。tm_isdst：夏令时标志，正值表示夏令时。
3. 获取和设置时间
3.1 获取当前时间
可以使用 std::time() 获取当前的系统时间，并将其返回为 std::time_t 类型的值。此外，std::time() 还可以用来获取自 Unix 纪元（1970 年 1 月 1 日）以来的秒数。
示例：
#include <iostream>
#include <ctime>
int main() {
std::time_t now = std::time(0); // 获取当前时间
std::cout << "Current time (in seconds): " << now << std::endl;
return 0;
}
输出：
Current time (in seconds): 1617357600
3.2 获取日期和时间信息
要获取更为详细的日期和时间信息，可以使用 std::localtime() 或 std::gmtime() 将 std::time_t 转换为 std::tm 结构体。
std::localtime()：将时间转换为本地时间。std::gmtime()：将时间转换为 UTC 时间。
示例：
#include <iostream>
#include <ctime>
int main() {
std::time_t now = std::time(0); // 获取当前时间
std::tm* local_time = std::localtime(&now);
std::cout << "Local time: " << (local_time->tm_year + 1900) << "-"
<< (local_time->tm_mon + 1) << "-" << local_time->tm_mday << " "
<< local_time->tm_hour << ":" << local_time->tm_min << ":"
<< local_time->tm_sec << std::endl;
return 0;
}
输出：
Local time: 2021-4-4 13:30:45
4. 时间格式化和转换
4.1 格式化时间输出
std::strftime() 函数可以用来格式化 std::tm 结构体中的时间信息为字符串输出。它需要提供一个格式字符串和 std::tm 结构体。
格式化符号包括：
%Y：年份（四位数）%m：月份（01-12）%d：日（01-31）%H：小时（00-23）%M：分钟（00-59）%S：秒（00-59）
示例：
#include <iostream>
#include <ctime>
int main() {
std::time_t now = std::time(0); // 获取当前时间
std::tm* local_time = std::localtime(&now);
char buffer[80];
std::strftime(buffer, sizeof(buffer), "%Y-%m-%d %H:%M:%S", local_time);
std::cout << "Formatted time: " << buffer << std::endl;
return 0;
}
输出：
Formatted time: 2021-04-04 13:30:45
4.2 从字符串转换时间
std::strptime() 函数可以用来从格式化的字符串中提取时间，并将其存储在 std::tm 结构体中。
示例：
#include <iostream>
#include <ctime>
int main() {
const char* time_str = "2021-04-04 13:30:45";
std::tm tm = {};
std::strptime(time_str, "%Y-%m-%d %H:%M:%S", &tm);
std::cout << "Year: " << (tm.tm_year + 1900) << std::endl;
std::cout << "Month: " << (tm.tm_mon + 1) << std::endl;
std::cout << "Day: " << tm.tm_mday << std::endl;
std::cout << "Hour: " << tm.tm_hour << std::endl;
std::cout << "Minute: " << tm.tm_min << std::endl;
std::cout << "Second: " << tm.tm_sec << std::endl;
return 0;
}
输出：
Year: 2021
Month: 4
Day: 4
Hour: 13
Minute: 30
Second: 45
5. 时间计算
时间的加减可以通过 std::difftime() 来进行计算，std::difftime() 返回的是两个时间点之间的差值（单位为秒）。此外，可以使用 std::mktime() 将 std::tm 结构体转化为 std::time_t，从而进行时间计算。
示例：
#include <iostream>
#include <ctime>
int main() {
std::time_t now = std::time(0);
std::time_t future_time = now + 3600; // 当前时间加一个小时（3600秒）
std::cout << "Current time: " << now << std::endl;
std::cout << "Future time (1 hour later): " << future_time << std::endl;
double seconds_diff = std::difftime(future_time, now);
std::cout << "Difference in seconds: " << seconds_diff << std::endl;
return 0;
}
输出：
Current time: 1617357600
Future time (1 hour later): 1617361200
Difference in seconds: 3600
6. 常用时间函数
std::time(): 获取当前时间（返回秒数）。std::localtime(): 将std::time_t转换为本地时间。std::gmtime(): 将std::time_t转换为 UTC 时间。std::strftime(): 格式化std::tm为字符串。std::mktime(): 将std::tm转换为std::time_t。std::difftime(): 计算两个时间点之间的差值。
7. 结论
<ctime> 提供了一套全面的工具用于处理时间和日期。它不仅支持获取当前时间、格式化时间、时间转换等功能，还能够执行时间的加减操作。掌握这些功能，可以帮助你在 C++ 程序中高效处理和操作时间数据。
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