C++ Datum und Uhrzeit

Datum und Uhrzeit (Date und Time)

Die <ctime>-Bibliothek ermöglicht es uns, mit Datums- und Uhrzeitangaben zu arbeiten.

Um es zu verwenden, müssen Sie die Header-Datei <ctime> importieren:

#include <ctime> // Importieren Sie die ctime-Bibliothek

Aktuelles Datum und aktuelle Uhrzeit anzeigen

Die <ctime>-Bibliothek verfügt über eine Vielzahl von Funktionen zum Messen von Datum und Uhrzeit.

Die Funktion time() gibt uns einen Zeitstempel, der das aktuelle Datum und die aktuelle Uhrzeit darstellt. Wir können die Funktion ctime() verwenden, um das Datum und die Uhrzeit anzuzeigen, die ein Zeitstempel darstellt:

// Rufen Sie den Zeitstempel für das aktuelle Datum und die aktuelle Uhrzeit ab
time_t timestamp;
time(&timestamp);

// Zeigt das durch den Zeitstempel dargestellte Datum und die Uhrzeit an
cout << ctime(&timestamp);

time_t timestamp = time(NULL);

Datentypen

Es gibt zwei verschiedene Datentypen, die zum Speichern von Datum und Uhrzeit verwendet werden: time_t für Zeitstempel und struct tm für datetime-Strukturen.

Zeitstempel stellen einen Zeitpunkt als einzelne Zahl dar, was dem Computer die Berechnung erleichtert.

Datetime-Strukturen sind Strukturen, die als Mitglieder verschiedene Komponenten des Datums und der Uhrzeit darstellen. Dies erleichtert uns die Angabe von Terminen. Datetime-Strukturen haben die folgenden Mitglieder:

• tm_sec – Die Sekunden innerhalb einer Minute
• tm_min – Die Minuten innerhalb einer Stunde
• tm_hour – Die Stunde innerhalb eines Tages (von 0 bis 23)
• tm_mday – Der Tag des Monats
• tm_mon – Der Monat (von 0 bis 11, beginnend mit Januar)
• tm_year – Die Anzahl der Jahre seit 1900
• tm_wday – Der Wochentag (von 0 bis 6, beginnend mit Sonntag)
• tm_yday – Der Tag des Jahres (von 0 bis 365, wobei 0 der 1. Januar ist)
• tm_isdst – Positiv, wenn die Sommerzeit in Kraft ist, Null, wenn sie nicht in Kraft ist, und negativ, wenn die Sommerzeit unbekannt ist

Zeitstempel erstellen

Die Funktion time() kann nur einen Zeitstempel für das aktuelle Datum erstellen, aber wir können einen Zeitstempel für jedes Datum erstellen, indem wir die Funktion verwenden mktime().

Die Funktion mktime() wandelt eine Datetime-Struktur in einen Zeitstempel um.

struct tm datetime;
time_t timestamp;

datetime.tm_year = 2023 - 1900; // Anzahl der Jahre seit 1900
datetime.tm_mon = 12 - 1; // Anzahl der Monate seit Januar
datetime.tm_mday = 17;
datetime.tm_hour = 12;
datetime.tm_min = 30;
datetime.tm_sec = 1;
// Die Sommerzeit muss angegeben werden
// -1 Verwendet die Zeitzoneneinstellung des Computers
datetime.tm_isdst = -1;

timestamp = mktime(&datetime);

cout << ctime(&timestamp);

Erstellen von Datetime-Strukturen

Die Funktion mktime() füllt auch tm_wday und tm_yday aus Mitglieder der datetime-Struktur mit den richtigen Werten, wodurch die Struktur vervollständigt wird und eine gültige datetime-Struktur bereitgestellt wird. Es kann beispielsweise verwendet werden, um den Wochentag eines bestimmten Datums zu ermitteln:

// Erstellen Sie die Datetime-Struktur und füllen Sie die fehlenden Elemente mit mktime aus
struct tm datetime;
datetime.tm_year = 2023 - 1900; // Anzahl der Jahre seit 1900
datetime.tm_mon = 12 - 1; // Anzahl der Monate seit Januar
datetime.tm_mday = 17;
datetime.tm_hour = 0; datetime.tm_min = 0; datetime.tm_sec = 0;
datetime.tm_isdst = -1;
mktime(&datetime);

string weekdays[] = {"Sunday", "Monday", "Tuesday", "Wednesday", "Thursday", "Friday", "Saturday"};

cout << "Das Datum steht auf " << weekdays[datetime.tm_wday];

Die Funktionen localtime() und gmtime() können Zeitstempel in Datetime-Strukturen konvertieren.

Die Funktion localtime() gibt einen Zeiger auf eine Struktur zurück, die die Zeit in der Zeitzone des Computers darstellt.

Die Funktion gmtime() gibt einen Zeiger auf eine Struktur zurück, die die Zeit in der GMT-Zeitzone darstellt.

Diese Funktionen geben einen Zeiger auf eine Datetime-Struktur zurück. Wenn wir sicherstellen möchten, dass sich sein Wert nicht unerwartet ändert, sollten wir eine Kopie davon erstellen, indem wir den Zeiger dereferenzieren. Weitere Informationen zur Dereferenzierung finden Sie auf der Seite C++-Dereferenzierung.

time_t timestamp = time(&timestamp);
struct tm datetime = *localtime(&timestamp);

cout << datetime.tm_hour;

Termine anzeigen

Bisher haben wir die Funktion ctime() verwendet, um das in einem Zeitstempel enthaltene Datum anzuzeigen. Um Daten aus einer Datetime-Struktur anzuzeigen, können wir die Funktion asctime() verwenden.

time_t timestamp = time(NULL);
struct tm datetime = *localtime(&timestamp);

cout << asctime(&datetime);

// Erstellen Sie die Datetime-Struktur und verwenden Sie mktime, um Fehler zu korrigieren
struct tm datetime;
datetime.tm_year = 2022 - 1900; // Anzahl der Jahre seit 1900
datetime.tm_mon = 0; // 0 ist Januar
datetime.tm_mday = 32;
datetime.tm_hour = 0; datetime.tm_min = 0; datetime.tm_sec = 0;
datetime.tm_isdst = -1;
mktime(&datetime);

cout << asctime(&datetime);

Mit den Funktionen ctime() und asctime() können wir das Datum anzeigen, aber nicht um auszuwählen, wie es angezeigt wird.

Um auszuwählen, wie ein Datum angezeigt wird, können wir die Funktion strftime() verwenden.

time_t timestamp = time(NULL);
struct tm datetime = *localtime(&timestamp);

char output[50];

strftime(output, 50, "%B %e, %Y", &datetime);
cout << output << "\n";

strftime(output, 50, "%I:%M:%S %p", &datetime);
cout << output << "\n";

strftime(output, 50, "%m/%d/%y", &datetime);
cout << output << "\n";

strftime(output, 50, "%a %b %e %H:%M:%S %Y", &datetime);
cout << output << "\n";

Die Funktion strftime() formatiert ein Datum und schreibt es als Zeichenfolge im C-Stil in ein char-Array. Es hat vier Parameter:

1. Der erste Parameter zeigt auf das char-Array, in das das formatierte Datum geschrieben wird.
2. Der zweite Parameter gibt den im Array verfügbaren Platz an.
3. Mit dem dritten Parameter können wir mithilfe von Formatbezeichnern auswählen, wie das Datum formatiert wird.
4. Der letzte Parameter ist ein Zeiger auf die Datetime-Struktur, die das Datum enthält, das wir anzeigen möchten.

Die folgende Tabelle enthält einige nützliche Formatspezifizierer. Eine vollständigere Liste finden Sie auf der Seite strftime()-Referenz.

Zeit messen

Es gibt zwei verschiedene Funktionen, mit denen Zeitunterschiede gemessen werden können.

Die Funktion difftime() misst die Anzahl der Sekunden, die zwischen zwei verschiedenen Zeitstempeln verstrichen sind. Dies ist nützlich, wenn Sie Zeitunterschiede zwischen Datumsangaben messen.

time_t now;
time_t nextyear;
struct tm datetime;

now = time(NULL);
datetime = *localtime(&now);
datetime.tm_year = datetime.tm_year + 1;
datetime.tm_mon = 0;
datetime.tm_mday = 1;
datetime.tm_hour = 0; datetime.tm_min = 0; datetime.tm_sec = 0;
datetime.is_dst = -1;
nextyear = mktime(&datetime);

int diff = difftime(nextyear, now);

cout << diff << " seconds until next year";

Die Funktion clock() ist nützlich, um kurze Zeitintervalle während der Programmausführung zu messen. Sie ist präziser als die Funktion difftime().

Jeder Aufruf der Uhrfunktion gibt einen speziellen Zeitstempel zurück, der in Uhren gemessen wird (eine Zeiteinheit, die davon abhängt, wie die Bibliothek implementiert wurde) und den Datentyp clock_t hat. Um einen Zeitunterschied zu messen, speichern Sie einen Zeitstempel zu zwei verschiedenen Zeitpunkten und subtrahieren Sie diese dann. Der Zeitunterschied wird in Uhren gemessen, Sie können ihn jedoch in Sekunden umrechnen, indem Sie ihn durch die Konstante CLOCKS_PER_SEC dividieren.

clock_t before = clock();
int k = 0;
for(int i = 0; i < 100000; i++) {
k += i;
}
clock_t duration = clock() - before;
cout << "Duration: " << (float)duration / CLOCKS_PER_SEC << " seconds";

Vollständige <ctime>Referenz

Eine vollständige Referenz der <ctime>-Funktionen finden Sie in unserer C++-ctime-Referenz.