Prayer

      遇到一個(gè)問(wèn)題：程序調(diào)用usleep,發(fā)現(xiàn)要休眠的時(shí)間始終達(dá)不到效果。后來(lái)一查才發(fā)現(xiàn)問(wèn)題是usleep()是微秒，不是之前理解的毫秒，難怪達(dá)不到效果。遙想當(dāng)初為了避免sleep()秒級(jí)休眠的時(shí)間跨度較大，所以特意用了usleep()，在PHP中usleep是毫秒級(jí)的，導(dǎo)致自己先入為主，真值得檢討。

       順便查閱一些linux下關(guān)于時(shí)間的資料和函數(shù)，還挺有意思的：

1、Linux下的時(shí)間
1.1、Linux下的時(shí)間系統(tǒng)

       UNIX及Linux的時(shí)間系統(tǒng)是由"新紀(jì)元時(shí)間"Epoch(傳說(shuō)中的標(biāo)志Unix時(shí)代開(kāi)端的那個(gè)拂曉)開(kāi)始計(jì)算起，單位為秒，Epoch則是指定為1970年一月一日凌晨零點(diǎn)零分零秒，格林威治時(shí)間。目前大部份的UNIX系統(tǒng)都是用32位來(lái)記錄時(shí)間，正值表示為1970以後，負(fù)值則表示1970年以前。我們可以很簡(jiǎn)單地計(jì)算出其時(shí)間范圍： 2^31/86400(s) = 24855.13481(天) ~ 68.0958(年)

1970+68.0958 = 2038.0958
1970-68.0958 = 1901.9042

時(shí)間范圍為[1901.9042,2038.0958]。

      準(zhǔn)確的時(shí)間為2038年一月十八日星期一晚上十點(diǎn)十四分七秒。那一刻，時(shí)間將會(huì)轉(zhuǎn)為負(fù)數(shù)，變成1901年十二月十三日黑色星期五下午三點(diǎn)四十五分五十二秒，這就是所謂的UNIX 2038 BUG，或者您也可戲稱為Jason hatchet bug。在大部份的UNIX上，并沒(méi)有所謂Y2K問(wèn)題，不過(guò)都有2038年問(wèn)題。

1.2、Linux下與時(shí)間有關(guān)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)
struct timeval {
    int tv_sec;
    int tv_usec;
};
其中tv_sec是由凌晨開(kāi)始算起的秒數(shù)，tv_usec則是微秒(10E-6 second)。

struct timezone {
    int tv_minuteswest;
    int tv_dsttime;
};
tv_minuteswest是格林威治時(shí)間往西方的時(shí)差，tv_dsttime則是時(shí)間的修正方式。

struct timespec
{
    long int tv_sec;
    long int tv_nsec;
};
tv_nsec是nano second(10E-9 second)。

struct tm
{
    int tm_sec;
    int tm_min;
    int tm_hour;
    int tm_mday;
    int tm_mon;
    int tm_year;
    int tm_wday;
    int tm_yday;
    int tm_isdst;
};
tm_sec表「秒」數(shù)，在[0,61]之間，多出來(lái)的兩秒是用來(lái)處理跳秒問(wèn)題用的。
tm_min表「分」數(shù)，在[0,59]之間。
tm_hour表「時(shí)」數(shù)，在[0,23]之間。
tm_mday表「本月第幾日」，在[1,31]之間。
tm_mon表「本年第幾月」，在[0,11]之間。
tm_year要加1900表示那一年。
tm_wday表「本第幾日」，在[0,6]之間。
tm_yday表「本年第幾日」，在[0,365]之間，閏年有366日。
tm_isdst表是否為「日光節(jié)約時(shí)間」。

struct itimerval {
struct timeval it_interval;
struct timeval it_value;
};
it_interval成員表示間隔計(jì)數(shù)器的初始值，而it_value成員表示間隔計(jì)數(shù)器的當(dāng)前值。

2、獲得當(dāng)前時(shí)間

在所有的UNIX下，都有個(gè)time()的函數(shù)
time_t time(time_t *t);
這個(gè)函數(shù)會(huì)傳回從epoch開(kāi)始計(jì)算起的秒數(shù)，如果t是non-null，它將會(huì)把時(shí)間值填入t中。

對(duì)某些需要較高精準(zhǔn)度的需求，Linux提供了gettimeofday()。
int gettimeofday(struct timeval * tv,struct timezone *tz);
int settimeofday(const struct timeval * tv,const struct timezone *tz);

struct tm格式時(shí)間函數(shù)

struct tm * gmtime(const time_t * t);
轉(zhuǎn)換成格林威治時(shí)間。有時(shí)稱為GMT或UTC。

struct tm * localtime(const time_t *t);
轉(zhuǎn)換成本地時(shí)間。它可以透過(guò)修改TZ環(huán)境變數(shù)來(lái)在一臺(tái)機(jī)器中，不同使用者表示不同時(shí)間。

time_t mktime(struct tm *tp);
轉(zhuǎn)換tm成為time_t格式，使用本地時(shí)間。

tme_t timegm(strut tm *tp);
轉(zhuǎn)換tm成為time_t格式，使用UTC時(shí)間。

double difftime(time_t t2,time_t t1);
計(jì)算秒差。

文字時(shí)間格式函數(shù)
char * asctime(struct tm *tp);
char * ctime(struct tm *tp);
這兩個(gè)函數(shù)都轉(zhuǎn)換時(shí)間格式為標(biāo)準(zhǔn)UNIX時(shí)間格式。
Mon May 3 08:23:35 1999

ctime一率使用當(dāng)?shù)貢r(shí)間，asctime則用tm結(jié)構(gòu)內(nèi)的timezone資訊來(lái)表示。
size_t strftime(char *str,size_t max,char *fmt,struct tm *tp);
strftime有點(diǎn)像sprintf，其格式由fmt來(lái)指定。

%a : 本第幾天名稱，縮寫(xiě)。
%A : 本第幾天名稱，全稱。
%b : 月份名稱，縮寫(xiě)。
%B : 月份名稱，全稱。
%c : 與ctime/asctime格式相同。
%d : 本月第幾日名稱，由零算起。
%H : 當(dāng)天第幾個(gè)小時(shí)，24小時(shí)制，由零算起。
%I : 當(dāng)天第幾個(gè)小時(shí)，12小時(shí)制，由零算起。
%j : 當(dāng)年第幾天，由零算起。
%m : 當(dāng)年第幾月，由零算起。
%M : 該小時(shí)的第幾分，由零算起。
%p : AM或PM。
%S : 該分鐘的第幾秒，由零算起。
%U : 當(dāng)年第幾，由第一個(gè)日開(kāi)始計(jì)算。
%W : 當(dāng)年第幾，由第一個(gè)一開(kāi)始計(jì)算。
%w : 當(dāng)?shù)趲兹眨闪闼闫稹?
%x : 當(dāng)?shù)厝掌凇?
%X : 當(dāng)?shù)貢r(shí)間。
%y : 兩位數(shù)的年份。
%Y : 四位數(shù)的年份。
%Z : 時(shí)區(qū)名稱的縮寫(xiě)。
%% : %符號(hào)。

char * strptime(char *s,char *fmt,struct tm *tp);
如同scanf一樣，解譯字串成為tm格式。

%h : 與%b及%B同。
%c : 讀取%x及%X格式。
%C : 讀取%C格式。
%e : 與%d同。
%D : 讀取%m/%d/%y格式。
%k : 與%H同。
%l : 與%I同。
%r : 讀取"%I:%M:%S %p"格式。
%R : 讀取"%H:%M"格式。
%T : 讀取"%H:%M:%S"格式。
%y : 讀取兩位數(shù)年份。
%Y : 讀取四位數(shù)年份。

    下面舉一個(gè)小例子，說(shuō)明如何獲得系統(tǒng)當(dāng)前時(shí)間：
    time_t now;
    struct tm *timenow;
    char strtemp[255];

    time(&now);
    timenow = localtime(&now);
    printf("recent time is : %s \n", asctime(timenow));


3、延時(shí)

延時(shí)可以采用如下函數(shù)：
unsigned int sleep(unsigned int seconds);
sleep()會(huì)使目前程式陷入「冬眠」seconds秒，除非收到「不可抵」的信號(hào)。
如果sleep()沒(méi)睡飽，它將會(huì)返回還需要補(bǔ)眠的時(shí)間，否則一般返回零。

void usleep(unsigned long usec);
usleep與sleep()類同，不同之處在於秒的單位為10E-6秒。

int select(0,NULL,NULL,NULL,struct timeval *tv);
可以利用select的實(shí)作sleep()的功能，它將不會(huì)等待任何事件發(fā)生。

int nanosleep(struct timespec *req,struct timespec *rem);
nanosleep會(huì)沉睡req所指定的時(shí)間，若rem為non-null，而且沒(méi)睡飽，將會(huì)把要補(bǔ)眠的時(shí)間放在rem上。

4、定時(shí)器

4.1、alarm
如果不要求很精確的話，用 alarm() 和 signal() 就夠了
unsigned int alarm(unsigned int seconds)
專門(mén)為SIGALRM信號(hào)而設(shè)，在指定的時(shí)間seconds秒后，將向進(jìn)程本身發(fā)送SIGALRM信號(hào)，又稱為鬧鐘時(shí)間。進(jìn)程調(diào)用alarm后，任何以前的alarm()調(diào)用都將無(wú)效。如果參數(shù)seconds為零，那么進(jìn)程內(nèi)將不再包含任何鬧鐘時(shí)間。如果調(diào)用alarm（）前，進(jìn)程中已經(jīng)設(shè)置了鬧鐘時(shí)間，則返回上一個(gè)鬧鐘時(shí)間的剩余時(shí)間，否則返回0。

示例：
#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <signal.h>

void sigalrm_fn(int sig)
{
         /* Do something */
         printf("alarm!\n");

         alarm(2);
         return;
}

int main(void)
{
         signal(SIGALRM, sigalrm_fn);
         alarm(2);

         /* Do someting */
         while(1) pause();
}

4.2、setitimer
int setitimer(int which, const struct itimerval *value, struct itimerval *ovalue));
setitimer()比alarm功能強(qiáng)大，支持3種類型的定時(shí)器：
ITIMER_REAL :   以系統(tǒng)真實(shí)的時(shí)間來(lái)計(jì)算，它送出SIGALRM信號(hào)。  
ITIMER_VIRTUAL :   以該行程真正有執(zhí)行的時(shí)間來(lái)計(jì)算，它送出SIGVTALRM信號(hào)。  
ITIMER_PROF :   以行程真正有執(zhí)行及在核心中所費(fèi)的時(shí)間來(lái)計(jì)算，它送出SIGPROF信號(hào)。  
Setitimer()第一個(gè)參數(shù)which指定定時(shí)器類型（上面三種之一）；第二個(gè)參數(shù)是結(jié)構(gòu)itimerval的一個(gè)實(shí)例；第三個(gè)參數(shù)可不做處理。

Setitimer()調(diào)用成功返回0，否則返回-1。
     下面是關(guān)于setitimer調(diào)用的一個(gè)簡(jiǎn)單示范，在該例子中，每隔一秒發(fā)出一個(gè)SIGALRM，每隔0.5秒發(fā)出一個(gè)SIGVTALRM信號(hào)：：
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <signal.h>
#include <time.h>
#include <sys/time.h>

int sec;
void sigroutine(int signo){
     switch (signo){
     case SIGALRM:
         printf("Catch a signal -- SIGALRM \n");
         signal(SIGALRM, sigroutine);
         break;
     case SIGVTALRM:
         printf("Catch a signal -- SIGVTALRM \n");
         signal(SIGVTALRM, sigroutine);
         break;
     }
     return;
}

int main()
{
     struct itimerval value, ovalue, value2;
    
     sec = 5;
     printf("process id is %d ", getpid());
     signal(SIGALRM, sigroutine);
     signal(SIGVTALRM, sigroutine);
     value.it_value.tv_sec = 1;
     value.it_value.tv_usec = 0;
     value.it_interval.tv_sec = 1;
     value.it_interval.tv_usec = 0;
     setitimer(ITIMER_REAL, &value, &ovalue);

     value2.it_value.tv_sec = 0;
     value2.it_value.tv_usec = 500000;
     value2.it_interval.tv_sec = 0;
     value2.it_interval.tv_usec = 500000;
     setitimer(ITIMER_VIRTUAL, &value2, &ovalue);
}

該例子的屏幕拷貝如下：
localhost:~$ ./timer_test
process id is 579
Catch a signal – SIGVTALRM
Catch a signal – SIGALRM
Catch a signal – SIGVTALRM
Catch a signal – SIGVTALRM
Catch a signal – SIGALRM
Catch a signal –GVTALRM
     注意：Linux信號(hào)機(jī)制基本上是從Unix系統(tǒng)中繼承過(guò)來(lái)的。早期Unix系統(tǒng)中的信號(hào)機(jī)制比較簡(jiǎn)單和原始，后來(lái)在實(shí)踐中暴露出一些問(wèn)題，因此，把那些建立在早期機(jī)制上的信號(hào)叫做"不可靠信號(hào)"，信號(hào)值小于SIGRTMIN(Red hat 7.2中，SIGRTMIN=32，SIGRTMAX=63)的信號(hào)都是不可靠信號(hào)。這就是"不可靠信號(hào)"的來(lái)源。它的主要問(wèn)題是：進(jìn)程每次處理信號(hào)后，就將對(duì)信號(hào)的響應(yīng)設(shè)置為默認(rèn)動(dòng)作。在某些情況下，將導(dǎo)致對(duì)信號(hào)的錯(cuò)誤處理；因此，用戶如果不希望這樣的操作，那么就要在信號(hào)處理函數(shù)結(jié)尾再一次調(diào)用signal()，重新安裝該信號(hào)。