时区，为了克服时间上的混乱，1884年在华盛顿召开的一次国际经度会议（又称国际子午线会议 ）上，规定将全球划分为24个时区（东、西各12个时区）。规定英国（格林尼治天文台旧址）为中时区（零时区）、东1-12区，西1-12区，每个时区横跨经度15度，时间正好是1小时。最后的东、西第12区各跨经度7.5度，以东、西经180度为界。每个时区的中央经线上的时间就是这个时区内统一采用的时间，称为区时，相邻两个时区的时间相差1小时。

硬件时钟（又称实时时钟，也就是RTC），实时时钟为操作系统提供了一个可靠的时间，并且在断电的情况下，RTC实时时钟也可以通过电池供电，一直运行下去，用来保存和同步计算机操作系统时间。RTC通过STRB/LDRB这两个ARM指令向CPU传送8位数据（BCD码）。数据包括秒，分，小时，星期，天，月和年。RTC实时时钟依靠一个外部的石英晶体，产生周期性的脉冲信号，每一个信号到来时，计数器就加1，通过这种方式，完成计时功能。

系统时钟，操作系统认知的时间，包括时区信息和UTC时间（unix时戳均使用1970年1月1日0时0分0秒到目前的UTC秒数）两部分，时区信息保存在/etc/localtime文件中，一般由/usr/share/zoneinfo/目录下的时区文件拷贝或链接而来（该目录包含所有支持的时区文件，修改时区其实是替换/etc/localtime文件，而不是直接修改该文件内容）。UTC时间是UNIX系统所使用的标准时间，不同地区的人使用时显示的本地时间由UTC+时区而来（也可以说所有Unix/linux操作系统的系统时间都相同，1970年1月1日0时0分0秒到目前的UTC秒数）。

了解以上概念我们知道，计算机系统一般包括三个重要的时间（也是容易搞混的时间，通常我们所说的计算机时间应该指的是本地时间，用户在第一次使用设备时需要选择时所在区），分别为硬件rtc时间，系统utc时间和本地local时间。三者有以下关系：

硬件rtc时间是在关机或掉电状态能够继续保存的，所以为主导地位，其他时间都可以由该时间计算得来（系统时间在操作系统运行起来后被rtc同步），rtc保存的时间可以有两种，一是utc时间，二是local时间，以东八区为例：

当rtc时间为utc时间：系统utc时间 = rtc时间， 本地local时间 = rtc时间 + 8小时；

当rtc时间为local时间：系统utc时间 = rtc时间 – 8小时， 本地local时间 = rtc时间 ；

两种设置都可以，没有明确规定，不过一般Windows和Linux都默认rtc保存local本地时间。

linux时间结构体定义：

struct tm

{

int tm_sec;

int tm_min;

int tm_hour;

int tm_mday;

int tm_mon;

int tm_year;

int tm_wday;

int tm_yday;

int tm_isdst;

};

int tm_sec 代表目前秒数，正常范围为0-59，但允许至61秒

int tm_min 代表目前分数，范围0-59

int tm_hour 从午夜算起的时数，范围为0-23

int tm_mday 目前月份的日数，范围01-31

int tm_mon 代表目前月份，从一月算起，范围从0-11

int tm_year 从1900年算起至今的年数

int tm_wday 一星期的日数，从星期一算起，范围为0-6

int tm_yday 从今年1月1日算起至今的天数，范围为0-365

int tm_isdst 日光节约时间的旗标

timeval结构定义为:

struct timeval

{

long tv_sec; /*秒*/

long tv_usec; /*微秒*/

};

timezone结构定义为：

struct timezone

{

int tz_minuteswest; /*和Greenwich 时间差了多少分钟*/

int tz_dsttime; /*日光节约时间的状态*/

};

linux常用时间函数介绍：

1、time（取得当前时间UTC秒数，无时区转换）

#include<time.h>

time_t time(time_t *t);

这个函数应该算是最常用函数之一，返回UTC标准秒数，没有时区转换，在伦敦和上海同时调用这个函数返回值相同。

2、gmtime（获取当前时间结构，UTC时间，无时区转换）

#include<time.h>

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

这两个函数意思一样，将timep这个秒数转换成以UTC时区为标准的年月日时分秒时间。gmtime_r是线程安全的，推荐使用这个。gmtime返回的是一个structtm*，这个指针指向一个静态的内存，这块区域是会经常被改动的。你刚调用gmtime()，执行了其他几条命令，然后想使用刚才gmtime()得到struct tm，会发现内容不对了，所以很危险，使用gmtime_r后就没有问题，gmtime_r会将结果保存到你传入的内存中。

3、localtime（获取当前时间结构，本地时间，有时区转换）

#include<time.h>

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

这两个函数意思也一样，会根据时区信息得到本地时间，同样建议使用localtime_r版本。

4、mktime（将时间结构转换为UTC秒数，有时区转换）

#include<time.h>

time_t mktime(struct tm *tm);

将已经根据时区信息计算好的structtm转换成time_t的秒数。计算出的秒数是以UTC时间为标准的，跟调用time()得到的秒数是同一个概念。

5、gettimeofday（获取当前时间，UTC时间，精度微妙，无时区转换）

#include <sys/time.h>

#include <unistd.h>

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

这个timeval是相对time_t更精确的时间，包含了微妙数。tv_usec最大为999999，再加1则为1秒，超过1秒就进位到tv_sec。timezone一般传入NULL，linux没有处理timezone中的tz_dsttime信息，所以在编程时不要从这里获取时区信息。

6、ctime（将时间转换为本地时间字符串， 有时区转换）

#include<time.h>

char *ctime(const time_t *timep);

7、asctime（将时间转换为字符串， 无时区转换）

#include<time.h>

char *ctime(const time_t *timep);

char * asctime(const struct tm * timeptr);

代码示例：

#include <stdio.h>

#include <time.h>

#include <sys/time.h>

int main(int argc, char* argv[])

{

time_t timep;

time(&timep);//获取UTC秒数

//ctime转换为本地时间字符串形式，有时区转换

printf("timep = %ld, local time = %s", timep, ctime(&timep));

struct timeval tv;

gettimeofday(&tv, NULL);//获取微秒精度时间结构,UTC无时区转换

printf("tv.sec = %ld, tv.usec = %ldn", tv.tv_sec, tv.tv_usec);

struct tm result_gmtime, result_localtime;

gmtime_r(&timep, &result_gmtime);//获取UTC时间结构，无时区转换

localtime_r(&timep, &result_localtime);//获取本地时间结构，有时区转换

//时间结构转换为字符串显示，无时区转换

printf("gmtime_r = %s", asctime(&result_gmtime));

printf("localtime_r = %s", asctime(&result_localtime));

//mktime将本地时间转换为UTC秒数，有时区转换

printf("mktime localtime to utc = %ldn", mktime(&result_localtime));

//错误值示范，本身是UTC，再减时区结果是错误的

printf("mktime localtime to utc = %ldn", mktime(&result_gmtime));

return 0;

}

执行结果：

timep = 1471929196, local time = Tue Aug 23 13:13:16 2016

tv.sec = 1471929196, tv.usec = 146952

gmtime_r = Tue Aug 23 05:13:16 2016

localtime_r = Tue Aug 23 13:13:16 2016

mktime localtime to utc = 1471929196

mktime localtime to utc = 1471900396

可见最后一行时间打印是个错误值。

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原文链接：时间时区概念及常用时间函数_Study杨的博客-CSDN博客_gmtime_r