C++获取时间和格式化时间

一、获取当前时间

1、 跨平台

1.1、std::chrono::system_clock::now

函数声明

std::chrono::system_clock::time_point std::chrono::system_clock::now();

示例代码

#include <iostream>
#include <chrono>
#include <ctime>
​
int main() {
    auto now = std::chrono::system_clock::now();
    std::time_t t = std::chrono::system_clock::to_time_t(now);
    std::cout << "当前时间戳: " << t << std::endl;
    return 0;
}

TIP

• C++11及以后标准支持，类型安全，支持纳秒级精度（取决于系统）；
• 推荐现代 C++ 项目使用；
• 跨平台支持 Windows/Linux/macOS。

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2、 time()

函数声明

time_t time(time_t *t);

示例代码

#include <stdio.h>
#include <time.h>
​
int main() {
    time_t t = time(NULL);
    printf("当前时间戳: %ld\n", t);
    return 0;
}

TIP

• 标准 C 库，所有平台均支持；
• 精度秒，线程不安全，不推荐使用
• 适合简单时间戳获取，不适合高精度场景。

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2. Windows

1、GetSystemTimeAsFileTime

函数声明

GetSystemTimeAsFileTime(_Out_ LPFILETIME lpSystemTimeAsFileTime);

示例代码

#include <windows.h>
#include <stdio.h>
​
int main() {
    FILETIME ft; // FILETIME 结构体用于表示文件时间
    GetSystemTimeAsFileTime(&ft);
    // FILETIME 是100纳秒单位，从1601年1月1日起计数
    ULARGE_INTEGER uli; // 使用 ULARGE_INTEGER 来处理 64 位整数
    uli.LowPart = ft.dwLowDateTime; 
    uli.HighPart = ft.dwHighDateTime;
    printf("当前时间（100纳秒单位）：%llu\n", uli.QuadPart); // 打印当前时间的 100 纳秒单位表示
    return 0;
}

TIP

• 需要将 FILETIME 转换为更易用格式；
• 适合需要高精度系统时间的 Windows 应用。

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2、 QueryPerformanceCounter

函数声明

BOOL QueryPerformanceCounter(LARGE_INTEGER *lpPerformanceCount);

示例代码

#include <windows.h>
#include <stdio.h>
​
int main() {
    LARGE_INTEGER counter, freq;
    QueryPerformanceFrequency(&freq);
    QueryPerformanceCounter(&counter);
    printf("性能计数器值: %lld，频率: %lld\n", counter.QuadPart, freq.QuadPart);
    return 0;
}

TIP

• 高精度计时器，用于性能测量；
• 频率随硬件不同，一般在 MHz 级别；
• 非系统当前时间，而是单调递增计数器。

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3. Linux

1、 clock_gettime

函数声明

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

示例代码

#include <stdio.h>
#include <time.h>
​
int main() {
    struct timespec ts;
    if (clock_gettime(CLOCK_REALTIME, &ts) == 0) {
        printf("当前时间戳: %ld.%09ld 秒\n", ts.tv_sec, ts.tv_nsec);
    } else {
        perror("clock_gettime failed");
    }
    return 0;
}

TIP

• 支持多种时钟类型，如 CLOCK_REALTIME, CLOCK_MONOTONIC；
• 精度纳秒，线程安全

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2、 gettimeofday

函数声明

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

示例代码

#include <stdio.h>
#include <sys/time.h>
​
int main() {
    struct timeval tv;
    gettimeofday(&tv, NULL);
    printf("当前时间戳: %ld.%06ld 秒\n", tv.tv_sec, tv.tv_usec);
    return 0;
}

TIP

• 精度微秒；
• 兼容性好，但是是老旧 API，POSIX 标准建议使用 clock_gettime；

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总结对比表

API 名称	精度	线程安全	平台支持	适用场景	备注
std::chrono::system_clock	纳秒	✅	跨平台（Win/Linux/macOS）	现代 C++ 推荐	类型安全，易用
time()	秒	❌	跨平台	基础时间戳获取	精度低，非线程安全
GetSystemTimeAsFileTime	100纳秒	✅	Windows	Windows高精度时间获取	需转换为通用格式
QueryPerformanceCounter	纳秒	✅	Windows	高精度性能计时	单调递增计数器，不是当前时间
clock_gettime	纳秒	✅	POSIX（Linux/macOS）	高精度系统时间和计时	支持多种时钟类型
gettimeofday	微秒	✅	POSIX（Linux/macOS）	旧系统兼容	已被 clock_gettime 替代

二、格式化时间

1 跨平台（标准 C 库）

1.1 ctime

• 函数声明：

char* ctime(const time_t* timer);

• 说明：将 time_t（时间戳）转换为可读字符串，线程不安全。
• 平台支持：✅ Windows、Linux、Unix 通用。
• 示例：

#include <time.h>
#include <stdio.h>
int main() {
    time_t timer;
    time(&timer);
    char* buf = ctime(&timer);  // 非线程安全
    printf("当前系统时间: %s\n", buf);
    return 0;
}

2 Windows

2.1 localtime_s

• 原型（MSVC）：

errno_t localtime_s(struct tm* _Tm, const time_t* _Time);

• 说明：安全版本的 localtime，线程安全。
• 头文件：<time.h> 或 <ctime>
• 示例：

#include <stdio.h>
#include <time.h>
​
int main() {
    time_t rawtime;
    struct tm timeinfo;
    char buf[26];
​
    time(&rawtime);
    if (localtime_s(&timeinfo, &rawtime) != 0) {
        printf("时间转换失败\n");
        return 1;
    }
​
    asctime_s(buf, sizeof(buf), &timeinfo);
    printf("当前时间: %s", buf);
    return 0;
}

2.2 _localtime32_s / _localtime64_s

• 区别：

  • _localtime32_s：仅支持 1970~2038 年（32 位）
  • _localtime64_s：支持扩展到 3000+ 年（64 位）

• 仅限 MSVC 使用，调用类似于 localtime_s。

3 Unix / Linux 专用

3.1 localtime_r

• 原型（POSIX）：

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

• 说明：线程安全版本的 localtime，适用于 Linux、Unix、macOS。
• 头文件：<time.h> 或 <ctime>
• 示例：

#include <stdio.h>
#include <time.h>
​
int main() {
    time_t now;
    struct tm timeinfo;
    char buf[26];
​
    time(&now);
    if (localtime_r(&now, &timeinfo) == NULL) {
        printf("时间转换失败\n");
        return 1;
    }
​
    strftime(buf, sizeof(buf), "%Y-%m-%d %H:%M:%S", &timeinfo);
    printf("当前时间: %s\n", buf);
    return 0;
}

补充：时间相关结构说明

time_t

• 通常是 long 或 long long 类型，表示自 1970-01-01 00:00:00 UTC 起的秒数。

struct tm

struct tm {
    int tm_sec;   // 秒 [0, 59]
    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（从 1900 年开始）
    int tm_wday;  // 星期 [0, 6]（0 表示星期天）
    int tm_yday;  // 年内天数 [0, 365]
    int tm_isdst; // 夏令时标志
};

总结对比表

函数名	平台	线程安全	说明
ctime	跨平台	❌	时间戳 → 字符串
ctime_s	Windows	✅	安全版 ctime
ctime_r	Unix/POSIX	✅	安全版 ctime
localtime	跨平台	❌	时间戳 → tm 结构体
localtime_s	Windows	✅	安全版 localtime
localtime_r	Unix/POSIX	✅	安全版 localtime