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時刻を扱うシステムコールまとめ

2022/01/23に公開約4,000字

時刻を扱うシステムコールまとめ

現在時刻取得などで Epoch Time(=1970-01-01 00:00:00 +0000, UTC) からの秒数として取得できるが、人間がわかりやすいようにカレンダー時間に変換する。いろんな関数があり、使うたびに調べているので、まとめておく。

※ システムコールと書いていますが、所謂 スーパバイザコールという意味ではなく、単にAPIとして利用可能な関数という意味で書いています。

構造体、変数定義など

clockid_t

現在時刻の取得では CLOCK_REALTIME を使う。

time_t

Epoch time からの秒数を表す。
32bit で表現することによって、UTC 2038年1月19日3時14分8秒以降正しく時間を扱えない問題、通称2038年問題が発生する。(time_t を 64bit にしてこの問題の修正が進みつつある模様)

struct timespec (Epoch time からの秒数。nanosec 精度)

struct timespec {
    time_t   tv_sec;        /* seconds */
    long     tv_nsec;       /* nanoseconds */
};

以下関数などで使用

  • clock_gettime
  • clock_getres

struct timeval (Epoch time からの秒数。マイクロ秒精度)

struct timeval {
    time_t      tv_sec;     /* 秒 */
    suseconds_t tv_usec;    /* マイクロ秒 */
};

以下関数などで使用

  • gettimeofday

struct tm (カレンダー時間)

struct tm {
    int tm_sec;        /* 秒 (0-60) */
    int tm_min;        /* 分 (0-59) */
    int tm_hour;       /* 時間 (0-23) */
    int tm_mday;       /* 月内の日付 (1-31) */
    int tm_mon;        /* 月 (0-11) */
    int tm_year;       /* 年 - 1900 */
    int tm_wday;       /* 曜日 (0-6, 日曜 = 0) */
    int tm_yday;       /* 年内通算日 (0-365, 1 月 1 日 = 0) */
    int tm_isdst;      /* 夏時間 */
};
  • 2022 年の場合 tm_year には 2022 - 1900 = 122 を設定する。
  • 2月の場合、tm_mon には 2 - 1 = 1 を設定する。

以下関数などで使用

  • localtime_r
  • localtime
  • gmtime_r
  • gmtime
  • mktime
  • timelocal
  • timegm

参考サイト

https://linuxjm.osdn.jp/html/LDP_man-pages/man2/clock_gettime.2.html

https://linuxjm.osdn.jp/html/LDP_man-pages/man2/gettimeofday.2.html

https://linuxjm.osdn.jp/html/LDP_man-pages/man3/localtime.3.html

Epoch Timeからの秒数 ⇒ 現在時刻取得

入力データ は引数として与えるものという意味ではなく、システムコール呼び出し時に情報として与える必要があるものを意味している。

入力データ 出力データ 取得単位 備考
time_t time(time_t *tloc); なし 現在時間 秒精度しか取れない TIME
int gettimeofday(struct timeval *tv, struct timezone *tz); なし 現在時間 秒+マイクロ秒 POSIX.1-2008 では gettimeofday() は廃止予定 GETTIMEOFDAY
int clock_gettime(clockid_t clk_id, struct timespec *tp); 取得する clock のタイプ 現在時間 秒+ナノ秒 おすすめ CLOCK_GETRES

クロックの分解能

入力データ 出力データ 取得単位 備考
int clock_getres(clockid_t clk_id, struct timespec *res); 取得する clock のタイプ クロックの分解能 秒, ナノ秒 CLOCK_GETRES

Epoch Timeからの秒数 ⇒ カレンダー時間 (ローカルタイム)

入力データ 出力データ 取得単位 備考
struct tm *localtime_r(const time_t *timep, struct tm *result) Epoch Timeからの秒数 カレンダー時間 (ローカルタイム) おすすめ CTIME
struct tm *localtime(const time_t *timep); Epoch Timeからの秒数 カレンダー時間 (ローカルタイム) スレッドセーフでないので localtime_r を使うべし CTIME

Epoch Timeからの秒数 ⇒ カレンダー時間 (UTC)

入力データ 出力データ 取得単位 備考
struct tm *gmtime_r(const time_t *timep, struct tm *result); Epoch Timeからの秒数 カレンダー時間 (UTC) おすすめ CTIME
struct tm *gmtime(const time_t *timep); Epoch Timeからの秒数 カレンダー時間 (UTC) スレッドセーフでないので gmtime_r を使うべし CTIME

カレンダー時間 (ローカルタイム) ⇒ Epoch Timeからの秒数

入力データ 出力データ 取得単位 備考
time_t mktime(struct tm *tm); カレンダー時間 (ローカルタイム) Epoch Time おすすめ CTIME
time_t timelocal(struct tm *tm); カレンダー時間 (ローカルタイム) Epoch Time mktime を使えばよいので使う必要ない。
glic の場合 time.h のインクルード前に _DEFAULT_SOURCE を定義すれば利用可能
TIMEGM

カレンダー時間 (UTC) ⇒ Epoch Timeからの秒数

入力データ 出力データ 取得単位 備考
time_t timegm(struct tm *tm); カレンダー時間 (UTC) Epoch Time glic の場合 time.h のインクルード前に _DEFAULT_SOURCE を定義すれば利用可能 TIMEGM

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