Zhuan c4

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Linux下的时间概念

作者:Hoyt Email:hoytluo@21cn.com

前言:

这一章我们学习Linux的时间表示和计算函数

时间的表示
时间的测量
计时器的使用

1。时间表示

在程序当中,我们经常要输出系统当前的时间,比如我经常使用date命

令来看看我已经工作了几个小时和当前的时间.其实我们很容易实现date这个命令的.这个时候我们可以使用下面两个函数

#include <time.h>
time_t time(time_t *tloc);
char *ctime(const time_t *clock);

time函数返回从1970年1月1日0点以来的秒数.存储在time_t结构之中.不过这个函数的返回值对于我们来说没有什么实际意义.这个时候我们使用第二个函数将秒数转化为字符串 . 这个函数的返回类型是固定的:一个可能值为. Thu Dec 7 14:58:59 2000 这个字符串的长度是固定的为26

/* 一个非常简单的date实现 */
#include <time.h>
int main()
{
time_t now;
time(&now);
printf("%s",ctime(&now));
return(0);
}

注意ctime的返回字符串最后2个字符是\n\0.所以我们没有必要进行最后输出的换行符号.

2。时间的测量

   有时候我们要计算程序执行的时间.比如我们要对算法进行时间分析.这个时候可以

使用下面这个函数.

#include <sys/time.h>
                                                                                                                           
int gettimeofday(struct timeval *tv,struct timezone *tz);
strut timeval {
 long tv_sec;     /* 秒数  */
 long tv_usec;    /* 微秒数  */
 };

gettimeofday将时间保存在结构tv之中.tz一般我们使用NULL来代替.

#include <sys/time.h>
#include <stdio.h>
#include <math.h>
                                                                                                                            
void function()
{
unsigned int i,j;
double y;
for(i=0;i<1000;i++)
for(j=0;j<1000;j++)
  y=sin((double)i);
}
                                                                                                                            
main()
{
struct timeval tpstart,tpend;
float  timeuse;
gettimeofday(&tpstart,NULL);
function();
gettimeofday(&tpend,NULL);
timeuse=1000000*(tpend.tv_sec-tpstart.tv_sec)+
 tpend.tv_usec-tpstart.tv_usec;
timeuse/=1000000;
printf("Used Time:%f\n",timeuse);
exit(0);
}

这个程序输出函数的执行时间,我们可以使用这个来进行系统性能的测试,或者是函数算法的效率分析.在我机器上的一个输出结果是: Used Time:0.556070

3。计时器的使用

   Linux操作系统为每一个进程提供了3个内部间隔计时器.

ITIMER_REAL:减少实际时间.到时的时候发出SIGALRM信号. ITIMER_VIRTUAL:减少有效时间(进程执行的时间).产生SIGVTALRM信号. ITIMER_PROF:减少进程的有效时间和系统时间(为进程调度用的时间).这个经常和上面一

个使用用来计算系统内核时间和用户时间.产生SIGPROF信号. 关于这3个时间的详细解释,我们可以看time程序的联机手册(man time). 具体的操作函数是:

#include  <sys/time.h>
                                                                                                                           
int getitimer(int which,struct itimerval *value);
int setitimer(int which,struct itimerval *newval,
   struct itimerval *oldval);
struct itimerval {
 struct timeval it_interval;
 struct timeval it_value;
}

getitimer函数得到间隔计时器的时间值.保存在value中 setitimer函数设置间隔计时器的时间值为newval.并将旧值保存在oldval中. which表示使用三个计时器中的哪一个. itimerval结构中的it_value是减少的时间,当这个值为0的时候就发出相应的信号了. 然后设置为it_interval值.

/* 这个程序使用到了信号操作函数,我们会在以后的信号处理里面进行更详细的解释 */
#include <sys/time.h>
#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <signal.h>
#include <string.h>
                                                                                                                            
#define  PROMPT "时间已经过去了两秒钟\n\a"
                                                                                                                            
char *prompt=PROMPT;
unsigned int len;
void prompt_info(int signo)
{
  write(STDERR_FILENO,prompt,len);
}
void init_sigaction(void)
{
 struct sigaction act;
 act.sa_handler=prompt_info;
 act.sa_flags=0;
 sigemptyset(&act.sa_mask);
 sigaction(SIGPROF,&act,NULL);
}
                                                                                                                            
void init_time()
{
 struct itimerval value;
 value.it_value.tv_sec=2;
 value.it_value.tv_usec=0;
 value.it_interval=value.it_value;
 setitimer(ITIMER_PROF,&value,NULL);
}
                                                                                                                           
int main()
{
len=strlen(prompt);
init_sigaction();
init_time();
while(1);
exit(0);
}

这个程序每执行两秒中之后会输出一个提示. 学习完了这章,你知道怎么制作一个自己的秒表吗?相信自己,动手试试!

转自水木清华

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