RT-thread之RTC时间的获取

开启RTC后，用rt-thread官方给的例程，可以正确打印时间了，但如何使用时间的数值呢？比如要判断是白天和晚上的时间？？官方没有给出说明，但前面说过，rt-thread与linux操作很相似，和时间相关time.h也是兼容ANSIC的。所以关于时间的获取这块，可以参考linux时间的用法。下面简要说明下linux时间几种使用方式。

linux下常用的几个时间函数：asctime, ctime, gmtime, localtime, gettimeofday ，mktime, asctime_r, ctime_r, gmtime_r, localtime_r，看了下time.h中相关，rt-thread基本上也都有。

我们可以找到下列四种表示“时间”的结构体：

/* Returned by `time'. */
typedef __time_t time_t;  //time_t 是一个长整型，用来表示秒数。/* A time value that is accurate to the nearestmicrosecond but also has a range of years. */
struct timeval
{__time_t tv_sec;       /* Seconds. */__suseconds_t tv_usec; /* Microseconds. */
};struct timespec
{__time_t tv_sec;        /* Seconds. */long int tv_nsec;       /* Nanoseconds. */
};struct timezone
{int tz_minuteswest;     /* minutes west of Greenwich */int tz_dsttime;         /* type of DST correction */
};
int tz_minuteswest;     /* 格林威治时间往西方的时差 */
int tz_dsttime;         /*  时间的修正方式*/  struct tm
{int tm_sec;            /* Seconds.    [0-60] (1 leap second) */int tm_min;            /* Minutes.    [0-59] */int tm_hour;           /* Hours.    [0-23] */int tm_mday;           /* Day.        [1-31] */int tm_mon;            /* Month.    [0-11] */int tm_year;           /* Year    - 1900. */int tm_wday;           /* Day of week.    [0-6] */int tm_yday;           /* Days in year.[0-365]    */int tm_isdst;          /* DST.        [-1/0/1]*/#ifdef    __USE_BSDlong int tm_gmtoff;        /* Seconds east of UTC. */__const char *tm_zone;     /* Timezone abbreviation. */
#elselong int __tm_gmtoff;       /* Seconds east of UTC. */__const char *__tm_zone;    /* Timezone abbreviation. */
#endif
};

其中：

time_t 是一个长整型，用来表示秒数。

struct timeval 结构体是用秒和微妙来表示时间。

struct timespec 结构体是用秒和纳秒来表示时间。

struct timezone结构体用格林尼治时间来表示。

struct tm 直接用秒、分、小时、天、月、年等来表示时间。

很显然它们的精度是各不相同的。供各种不同的需要提供各种不同的选择。

获取时间的方法：

#include <time.h>

time_t time(time_t *timer);

此函数会返回从公元1970年1月1日的UTC时间从0时0分0秒算起到现在所经过的秒数。如果t 并非空指针的话，此函数也会将返回值存到t指针所指的内存。

参数说明：

参数说明: timer=NULL时得到当前日历时间（从1970-01-01 00:00:00到现在的秒数），timer=时间数值时，用于设置日历时间，time_t是一个unsigned long类型。如果 timer不为空，则返回值也存储在变量 timer中。

函数功能: 得到当前日历时间或者设置日历时间

#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <time.h>int main()
{time_t seconds;seconds = time((time_t *)NULL);printf("%d\n", seconds);return 0;
}

#include <sys/time.h>

int gettimeofday(struct timeval *tv, struct timezone *tz);

可以获取精确到微秒当前距离1970-01-01 00:00:00 +0000 (UTC)的微秒数。

//gettimeofday函数获取当前时间存于tv结构体中，相应的时区信息则存于tz结构体中
//需要注意的是tz是依赖于系统，不同的系统可能存在获取不到的可能，因此通常设置为NULL

#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <sys/time.h>int main()
{struct timeval tv;gettimeofday(&tv, NULL);printf("tv_sec: %d\n", tv.tv_sec);printf("tv_usec: %d\n", tv.tv_usec);return 0;
}

#include <time.h>

int clock_gettime(clockid_t clk_id, struct timespec *tp);

可以获取精确到纳秒当前距离1970-01-01 00:00:00 +0000 (UTC)的纳秒数。

如以下例子：

#include <time.h>
#include <stdio.h>int main()
{struct timespec ts;clock_gettime(CLOCK_REALTIME, &ts);printf("%.24s %ld Nanoseconds\n", ctime(&ts.tv_sec), ts.tv_nsec);return 0;
}

此三种方法比较常用。

#include <time.h>

struct tm *localtime(const time_t *timep);

struct tm *localtime_r(const time_t *timep, struct tm *result);

取得当地目前时间和日期

/*该函数将有time函数获取的值timep转换真实世界所使用的时间日期表示方法，然后将结果由结构tm返回*/

/**需要注意的是localtime函数可以将时间转换本地时间，但是localtime函数不是线程安全的。
多线程应用里面，应该用localtime_r函数替代localtime函数，因为localtime_r是线程安全的**/

如下面例子:

#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <time.h>int main()
{time_t timep;struct tm *p;time(&timep);p = localtime(&timep);printf("%d-%d-%d %d:%d:%d\n", (1900 + p->tm_year), ( 1 + p->tm_mon), p->tm_mday,(p->tm_hour + 12), p->tm_min, p->tm_sec);return 0;
}

关于时间的格式化输出：

#include <time.h>

struct tm *gmtime(const time_t *timep);
struct tm *gmtime_r(const time_t *timep, struct tm *result);

char *asctime(const struct tm *tm);
char *asctime_r(const struct tm *tm, char *buf);

将时间和日期以字符串格式返回
/**gmtime是把日期和时间转换为格林威治(GMT)时间的函数。将参数time 所指的time_t 结构中的信息转换成真实世界所使用的时间日期表示方法，然后将结果由结构tm返回**/

/**asctime 将时间以换为字符串字符串格式返回 **/

#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <time.h>int main()
{time_t timep;time(&timep);printf("%s\n", asctime(gmtime(&timep)));return 0;
}

#include <time.h>

char *ctime(const time_t *timep);
char *ctime_r(const time_t *timep, char *buf);

将时间和日期以字符串格式表示

/**ctime()将参数timep所指的time_t结构中的信息转换成真实世界所使用的时间日期表示方法，然后将结果以字符串形态返回**/

#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <time.h>int main(void)
{time_t timep;time(&timep);printf("%s\n", ctime(&timep));return 0;
}

#include<time.h>

sizt_t strftime(char *s, size_t max, const char *format, const struct tm *tm);

很显然，要严格控制时间的输出格式，只能用strftime函数，但是该函数只能对struct tm表示的时间进行输出，所以这里要涉及到struct timeval, struct timespec, time_t等表示的时间如何转换成struct tm的形式。另外因为strutc tm只能精确到秒，所i毫秒、微秒、纳秒只能另外进行输出了。

所以，我们采取的方式是：

首先将struct timeval, struct timespec等转换成time_t表示的秒数；

struct timeval tv;struct timespec ts;time_t sec_tv = tv.tv_sec;time_t sec_ts = ts.ts_sec;

然后利用下列函数将time_t转换成struct tm，

1 2	`struct` `tm` `gmtime(const` `time_t` `timep);` `struct` `tm` `gmtime_r(const` `time_t` `timep,` `struct` `tm` `*result);`

或者：

1 2	`struct` `tm` `localtime(const` `time_t` `timep);` `struct` `tm` `localtime_r(const` `time_t` `timep,` `struct` `tm` `*result);`

最后利用strftime函数进行格式化，得到最后的时间字符串。至于毫秒、微秒、纳秒另外用进行输出。如：

#include <time.h>
#include <sys/time.h>
#include <stdio.h>int main()
{struct timeval tv;char strTime[32];gettimeofday(&tv, NULL);struct tm *ptm = gmtime(&tv.tv_sec);  //将秒转换成struct tm的形式strftime(strTime, 32, "%F %T", ptm);printf("%s ", strTime); //输出精确到秒printf("%ld Micorseconds\n", (long)tv.tv_usec); //输出微秒return 0;
}

另：

形如gmtime和形如gmtime_t函数的区别是，gmtime获得的返回的结果存在于一个static的struct tm型的变量中，可能被后面的gmtime调用覆盖掉，如果要防止覆盖，我们可以自己提供一个struct tm 型的变量，利用gmtime_r函数，将我们自己定义的变量的地址传进去，将结果保存在其中。这样就可以避免覆盖。

关于ctime和asctime等函数得到的时间字符串，它具有指定的形如（"Wed Jun 30 21:49:08 1993\n"）的格式，所以不利与我们不能进行格式化。注意该格式的最后具有换行符：'\n'.

#include <time.h>

time_t mktime(struct tm *tm);

/**将时间结构体struct tm的值转化为经过的秒数**/

#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <time.h>int main()
{time_t timep;struct tm *p;time(&timep);p = localtime(&timep);timep = mktime(p);printf("%d\n", timep);return 0;
}