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Linux时间函数3-strftime时间格式转换、asctime时间固定格式、asctime_r线程安全、strftime/asctime/ctime区别

news 2025/7/4 8:30:47

目录

1.strftime时间格式转换

1.1通用格式说明符：

1.2 strftime函数

1.2.1 C语言测试

1.2.2 shell脚本测试

2.asctime 函数‌

2.1 asctime多线程不安全

2.2 asctime_r线程安全版本

3.asctime、ctime、strftime区别

1.strftime时间格式转换

strftime 是用于将时间格式化为字符串的函数。它的核心是通过格式说明符（如 %Y、%m 等）将日期和时间转换为自定义字符串。

1.1通用格式说明符：

符号含义示例
%Y四位年份2025
%m两位月份04
%d两位日期07
%H24 小时制小时15
%I12 小时制小时03
%M分钟30
%S秒45
%A星期全称Monday
%a星期简写Mon
%B月份全称April
%b月份简写Apr
%pAM/PMPM
%F等价于 %Y-%m-%d2025-04-07
%T等价于 %H:%M:%S15:30:45
%c本地日期时间Mon Apr 7 15:30:45 2025
%x

本地日期（等价于 %m/%d/%y）

 04/07/25   (2025年4月7日)
%X本地时间（等价于 %H:%M:%S）20:33:42 
%Z时区名称 CST
%z时区偏移 +0800
%j一年中的第几天（001-366）097
%U一年中的第几周（周日为一周起始）14
%W一年中的第几周（周一为一周起始）14

1.2 strftime函数

1.2.1 C语言测试

函数原型：

#include <time.h>
size_t strftime(char *str, size_t maxsize, const char *format, const struct tm *timeptr);

‌参数‌：
str：目标字符串缓冲区。
maxsize：缓冲区最大容量（防止溢出）。
format：格式字符串（使用 % 开头的符号）。
timeptr：指向 tm 结构体的指针（通过 localtime 或 gmtime 生成）。

程序：

#include <stdio.h>
#include <time.h>

/*
struct tm 
{
    int tm_sec;   // 秒 [0, 60]（允许闰秒）
    int tm_min;   // 分 [0, 59]
    int tm_hour;  // 时 [0, 23]
    int tm_mday;  // 日 [1, 31]
    int tm_mon;   // 月 [0, 11]（0 表示 1 月）
    int tm_year;  // 年（实际年份 = tm_year + 1900）
    int tm_isdst; // 夏令时标志（>0: 生效，0: 不生效，<0: 自动判断）
};
*/

/*
关键步骤‌
1.使用 time() 获取当前时间戳（time_t 类型）。
2.通过 localtime() 将时间戳转换为本地时间的 tm 结构体。
3.调用 strftime 将 tm 结构体格式化为字符串。
*/

int main() 
{
    time_t raw_time;
    struct tm *time_info;
    char buffer[64] = "";

    // 获取当前时间戳
    time(&raw_time);
    
    //将当前时间戳 转换为本地时间结构体
    time_info = localtime(&raw_time);

    // 格式化为字符串
    strftime(buffer, sizeof(buffer), "%Y-%m-%d %H:%M:%S 星期:%A ", time_info);
    printf("strftime Time: %s\n", buffer); 

	/*
    %F	等价于 %Y-%m-%d		2025-04-07
	%T	等价于 %H:%M:%S		15:30:45
	*/
    strftime(buffer, sizeof(buffer), "%F %T 星期:%A ", time_info);
    printf("strftime Time: %s\n", buffer); 

	// Mon Apr  7 20:33:42 2025 - 04/07/25 - 20:33:42
    strftime(buffer, sizeof(buffer), "%c - %x - %X ", time_info);
    printf("strftime Time: %s\n", buffer); 

	// CST - +0800 - 097 - 14 - 14
    strftime(buffer, sizeof(buffer), "%Z - %z - %j - %U - %W", time_info);
    printf("strftime Time: %s\n", buffer); 

    return 0;
}

运行结果：

注意：buffer空间大小需要大于存储时间字节。

1.2.2 shell脚本测试

程序：

#!/bin/bash

echo "strftime 时间格式符 shell脚本测试"

# 示例：输出当前时间（格式：2025-04-07 15:30:45）
date +"%Y-%m-%d %H:%M:%S"

# 输出：Monday, April 07, 2025 03:30 PM
date +"%A, %B %d, %Y %I:%M %p"

# 输出时间戳（秒级）
date +"%s"


str=$(date +"%F %T")

#输出变量
echo "str："
echo $str

运行结果：

2.asctime 函数‌

2.1 asctime多线程不安全

函数功能‌：

asctime 是 C 标准库中的函数，用于将 struct tm 时间结构体转换为‌固定格式的字符串‌。 输出格式示例：Wed Jun 30 21:49:08 1993\n（末尾自动添加换行符 \n 和终止符 \0）

函数原型：

#include <time.h>
char *asctime(const struct tm *timeptr);

参数‌：
timeptr – 指向 struct tm 结构体的指针（通常由 localtime 或 gmtime 生成）。
‌返回值‌：
返回静态分配的字符串指针（格式固定），‌多线程不安全‌。

输出格式：

输出格式说明‌
生成的字符串格式固定为：
星期缩写 月份缩写 日 时:分:秒 年份\n\0

‌字段细节‌：
‌星期缩写‌：3 字母（如 Mon, Tue）。
‌月份缩写‌：3 字母（如 Jan, Apr）。
‌日‌：若为个位数，前方补空格（如 7 显示为 7）。
‌时间‌：24 小时制（如 15:30:45）。
‌年份‌：4 位数字（如 2025）。

程序：

#include <stdio.h>
#include <time.h>

/*
struct tm 
{
    int tm_sec;   // 秒 [0, 60]（允许闰秒）
    int tm_min;   // 分 [0, 59]
    int tm_hour;  // 时 [0, 23]
    int tm_mday;  // 日 [1, 31]
    int tm_mon;   // 月 [0, 11]（0 表示 1 月）
    int tm_year;  // 年（实际年份 = tm_year + 1900）
    int tm_isdst; // 夏令时标志（>0: 生效，0: 不生效，<0: 自动判断）
};
*/

int main() 
{
    time_t raw_time;
    struct tm *time_info;

    // 获取当前时间戳
    time(&raw_time);
    
    // 转换为本地时间的 tm 结构体
    time_info = localtime(&raw_time);

    // 转换为固定格式字符串
    char *time_str = asctime(time_info);
    printf("asctime: %s", time_str);
    // 输出示例：Wed Apr  7 15:30:45 2025

    return 0;
}

运行结果：

2.2 asctime_r线程安全版本

asctime_r 是 Linux 特有的线程安全函数，需手动提供缓冲区：

函数原型：

#include <time.h>
char *asctime_r(const struct tm *timeptr, char *buf);

参数‌：
timeptr：指向 struct tm 结构体的指针（通常由 localtime_r
 或 gmtime_r 生成）。

buf：用户提供的缓冲区，‌长度至少为 26 字节‌（固定格式字符串占 26 字节，
包含换行符 \n 和终止符 \0）。

‌返回值‌：
成功：返回指向 buf 的指针。
失败：返回 NULL（如 timeptr 或 buf 为非法指针）。

使用步骤：

  1. 定义缓冲区（≥26 字节）。
  2. 获取时间戳并转换为 struct tm（使用线程安全的 localtime_r 或 gmtime_r）。
  3. 调用 asctime_r 转换时间格式

程序：

#include <stdio.h>
#include <time.h>

/*
struct tm 
{
    int tm_sec;   // 秒 [0, 60]（允许闰秒）
    int tm_min;   // 分 [0, 59]
    int tm_hour;  // 时 [0, 23]
    int tm_mday;  // 日 [1, 31]
    int tm_mon;   // 月 [0, 11]（0 表示 1 月）
    int tm_year;  // 年（实际年份 = tm_year + 1900）
    int tm_isdst; // 夏令时标志（>0: 生效，0: 不生效，<0: 自动判断）
};
*/

int main()
{
    time_t raw_time;
    struct tm time_info;
    char buffer[64];  // 必须至少 26 字节

    // 获取当前时间戳
    time(&raw_time);
    
    // 转换为本地时间（线程安全）
    localtime_r(&raw_time, &time_info);
    
    // 转换为固定格式字符串
    if (asctime_r(&time_info, buffer) != NULL) 
    {
        printf("Time: %s", buffer);  // 输出示例：Mon Apr  7 15:30:45 2025\n
    } 
    else 
    {
        perror("asctime_r failed");
    }

    return 0;
}

运行结果：

3.asctime、ctime、strftime区别

特性asctimectimestrftime
输入类型struct tmtime_tstruct tm
输出格式固定格式固定格式（本地时间）完全自定义
线程安全否否是
缓冲区来源静态内存静态内存用户提供
灵活性低低高
替代方案asctime_r（线程安全）ctime_r（线程安全）无（本身安全）

1.关键区别

（1）输入参数：

  • asctime 处理 struct tm。
  • ctime 处理 time_t（自动转换为本地时间）。
  • strftime 处理 struct tm，但允许自定义格式。

（2）线程安全：

  • asctime 和 ctime 非线程安全（依赖静态内存）。
  • strftime 线程安全（需用户管理缓冲区）。

（3）格式控制：

  • asctime 和 ctime 输出固定格式。
  • strftime 支持任意格式（如 %Y-%m-%d）。

2.选择建议

  • 简单输出：单线程下用 asctime 或 ctime。
  • 多线程：改用 asctime_r/ctime_r 或 strftime。
  • 自定义格式：必须使用 strftime。

 

http://www.dtcms.com/a/118153.html

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