C 语言日期操作

一、日期与时间的概念

日期与时间的定义
- 日期通常由年、月、日构成，而时间通常由时、分、秒构成。它们在计算机程序中非常重要，特别是在处理事件、日志记录和定时任务时。
C 语言中的时间数据结构
- C 语言提供了 struct tm 结构体，用于表示日期和时间。它包含多个字段，例如年份、月份、日期、小时、分钟和秒。

二、时间获取与处理

获取当前时间
- 使用 time() 函数可以获取自 1970 年 1 月 1 日以来的秒数（Unix 时间戳）。
- 示例：
```
time_t now = time(NULL); // 获取当前时间戳
```
本地时间与 UTC 时间
- 使用 localtime() 函数将时间戳转换为本地时间，使用 gmtime() 函数转换为 UTC 时间。
- 示例：
```
struct tm *local_time = localtime(&now); // 本地时间
struct tm *utc_time = gmtime(&now); // UTC 时间
```

格式化时间

使用 strftime() 函数格式化时间为字符串，方便输出。

示例：

char buffer[26];
strftime(buffer, sizeof(buffer), "%Y-%m-%d %H:%M:%S", local_time); // 格式化时间
printf("当前时间: %s\n", buffer);

三、时间转换

从 struct tm 到时间戳

使用 mktime() 函数将 struct tm 转换为 Unix 时间戳。

示例：

struct tm time_info = {0}; // 初始化结构体
time_info.tm_year = 2023 - 1900; // 年份
time_info.tm_mon = 9 - 1; // 月份
time_info.tm_mday = 31; // 日期
time_t future_time = mktime(&time_info); // 转换为时间戳

时间戳的反向转换
- 可以将时间戳转换回 struct tm，使用 localtime() 或 gmtime()。
- 示例：
```
struct tm *converted_time = localtime(&future_time); // 转换为本地时间
```

四、时间差计算

计算时间差

使用 difftime() 函数计算两个时间戳之间的差值，返回值为秒数。

示例：

time_t start_time = time(NULL);
sleep(5); // 暂停 5 秒
time_t end_time = time(NULL);
double elapsed = difftime(end_time, start_time); // 计算时间差
printf("经过的时间: %.f 秒\n", elapsed);

五、日期和时间的高级操作

日期的增加和减少
- 可以通过修改 struct tm 的字段来增加或减少日期和时间。
- 示例：
```
time_info.tm_mday += 10; // 增加 10 天
mktime(&time_info); // 重新计算时间戳
```

星期几的计算

通过 tm_wday 字段获取某天是星期几。

示例：

printf("特定日期是星期: %d\n", time_info.tm_wday); // 输出星期几

六、代码案例

以下代码示例综合了时间获取、格式化、转换及时间差计算等功能：

#include <stdio.h>
#include <time.h>
#include <unistd.h> // 提供 sleep 函数

int main() {
    // 1. 获取当前时间
    time_t now = time(NULL); // 获取当前时间戳
    struct tm *local_time = localtime(&now); // 转换为本地时间

    // 2. 格式化输出当前日期和时间
    char buffer[26];
    strftime(buffer, sizeof(buffer), "%Y-%m-%d %H:%M:%S", local_time);
    printf("当前时间: %s\n", buffer);

    // 3. 创建一个特定的日期
    struct tm time_info = {0}; // 初始化结构体
    time_info.tm_year = 2023 - 1900; // 设置年份
    time_info.tm_mon = 9 - 1; // 设置月份
    time_info.tm_mday = 31; // 设置日
    time_t future_time = mktime(&time_info); // 转换为时间戳

    // 4. 输出特定日期
    strftime(buffer, sizeof(buffer), "%Y-%m-%d %H:%M:%S", &time_info);
    printf("特定日期: %s\n", buffer);

    // 5. 计算时间差
    time_t start_time = time(NULL); // 获取开始时间
    sleep(5); // 暂停 5 秒
    time_t end_time = time(NULL); // 获取结束时间
    double elapsed = difftime(end_time, start_time); // 计算经过的时间
    printf("经过的时间: %.f 秒\n", elapsed);

    // 6. 星期几的计算
    printf("特定日期是星期: %d\n", time_info.tm_wday); // 输出星期几

    // 7. 增加日期
    time_info.tm_mday += 10; // 增加 10 天
    mktime(&time_info); // 重新计算时间戳
    strftime(buffer, sizeof(buffer), "%Y-%m-%d %H:%M:%S", &time_info);
    printf("增加 10 天后的日期: %s\n", buffer);

    return 0;
}