c和c++的时间函数和随机函数总结与范例.docx

c/c++中时间函数和随机函数的总结

*******************C++的随机函数和时间函数************

随机函数

一、C++中不能使用random()函数
random函数不是ANSI C标准，不能在gcc,vc等编译器下编译通过。 可改用C++下的rand函数来实现。
1、C++标准函数库提供一随机数生成器rand，返回0－RAND_MAX之间均匀分布的伪随机整数。 RAND_MAX必须至少为32767。rand()函数不接受参数，默认以1为种子（即起始值）。 随机数生成器总是以相同的种子开始，所以形成的伪随机数列也相同，失去了随机意义。（但这样便于程序调试）
2、C++中另一函数srand（），可以指定不同的数（无符号整数变元）为种子。但是如果种子相同，伪随机数列也相同。一个办法是让用户输入种子，但是仍然不理想。
3、 比较理想的是用变化的数，比如时间来作为随机数生成器的种子。 time的值每时每刻都不同。所以种子不同，所以，产生的随机数也不同。
// C++随机函数（VC program）
#include <stdio.h>
#include <iostream>
#include <time.h>
using namespace std;
#define MAX 100
int main(int argc, char* argv[])
{
srand( (unsigned)time( NULL ) );//srand()函数产生一个以当前时间开始的随机种子.应该放在for等循环语句前面 不然要很长时间等待
for (int i=0;i<10;i++)
cout<<rand()%MAX<<endl;//MAX为最大值，其随机域为0~MAX-1
　　 return 0;
}

二、rand()的用法
rand()不需要参数，它会返回一个从0到最大随机数的任意整数，最大随机数的大小通常是固定的一个大整数。 这样，如果你要产生0~10的10个整数，可以表达为：
int N = rand() % 11;
这样，N的值就是一个0~10的随机数，如果要产生1~10，则是这样：
int N = 1 + rand() % 11;
总结来说，可以表示为：
a + rand() % n
其中的a是起始值，n是整数的范围。
　　a + rand() % (b-a+1) 就表示　ａ～ｂ之间的一个随机数
若要0~1的小数，则可以先取得0~10的整数，然后均除以10即可得到随机到十分位的10个随机小数，若要得到随机到百分位的随机小数，则需要先得到0~100的10个整数，然后均除以100，其它情况依
此类推。
通常rand()产生的随机数在每次运行的时候都是与上一次相同的，这是有意这样设计的，是为了便于程序的调试。若要产生每次不同的随机数，可以使用srand( seed )函数进行随机化，随着seed的不同，就能够产生不同的随机数。
如大家所说，还可以包含time.h头文件，然后使用srand(time(0))来使用当前时间使随机数发生器随机化，这样就可以保证每两次运行时可以得到不同的随机数序列(只要两次运行的间隔超过1秒)。

函数名: random

?功 能: 随机数发生器
用 法: int random(int num);
程序例:

#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
#include <time.h>

/* prints a random number in the range 0 to 99 */
int main(void)
{
randomize();
printf("Random number in the 0-99 range: %d\n", random (100));
return 0;
}

函数名: randomize
功 能: 初始化随机数发生器
用 法: void randomize(void);
程序例:

#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
#include <time.h>

int main(void)
{
int i;

randomize();
printf("Ten random numbers from 0 to 99\n\n");
for(i=0; i<10; i++)
printf("%d\n", rand() % 100);
return 0;
}

rand（产生随机数）
相关函数
srand

表头文件
#include<stdlib.h>

定义函数
int rand(void)

函数说明
rand()会返回一随机数值，范围在0至RAND_MAX 间。在调用此函数产生随机数前，必须先利用srand()设好随机数种子，如果未设随机数种子，rand()在调用时会自动设随机数种子为1。关于随机数种子请参考srand()。

返回值
返回0至RAND_MAX之间的随机数值，RAND_MAX定义在stdlib.h，其值为2147483647。

范例
/* 产生介于1 到10 间的随机数值，此范例未设随机数种子，完整的随机数产生请参考
srand（）*/
#include<stdlib.h>
main()
{
int i,j;
for(i=0;i<10;i++)
{
j=1+(int)(10.0*rand()/(RAND_MAX+1.0));
printf("%d ",j);
}
}

执行
9 4 8 8 10 2 4 8 3 6
9 4 8 8 10 2 4 8 3 6

srand（设置随机数种子）

相关函数

rand

表头文件
#include<stdlib.h>

定义函数
void srand (unsigned int seed);

函数说明
srand()用来设置rand()产生随机数时的随机数种子。参数seed必须是个整数，通常可以利用geypid()或time(0)的返回值来当做seed。如果每次seed都设相同值，rand()所产生的随机数值每次就会一样。

返回值 返回0至RAND_MAX之间的随机数值，RAND_MAX定义在stdlib.h，其值为2147483647。 范例 /* 产生介于1 到10 间的随机数值，此范例未设随机数种子，完整的随机数产生请参考 srand（）*/ #include<stdlib.h> main() { int i,j; for(i=0;i<10;i++) { j=1+(int)(10.0*rand()/(RAND_MAX+1.0)); printf("%d ",j); } }

返回值

范例
/* 产生介于1 到10 间的随机数值，此范例与执行结果可与rand（）参照*/
#include<time.h>
#include<stdlib.h>
main()
{
int i,j;
srand((int)time(0));
for(i=0;i<10;i++)
{
j=1+(int)(10.0*rand()/(RAND_MAX+1.0));
printf(" %d ",j);
}
}

执行
5 8 8 8 10 2 10 8 9 9
2 9 7 4 10 3 2 10 8 7

在指定的两个数之间产生随机数

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <time.h>

//返回a和b之间的随机数,用时间做种子
int rand_between_a_b(int a,int b)
{
int c ,re,temp;
time_t t;

if(a < b)
{
temp = a;
a = b;
b = temp;
}

c = a - b;

srand((unsigned) time(&t)); //使用时间做种子数

re = b + (rand() % c);

return re;
}

int main()
{
int re;

re = rand_between_a_b(35,98);

printf("%d\n",re);
getch();
return 0;
}

注：
srand()配置随机数种子。
srand((unsigned)time(NULL));产生伪随机数数列
rand()产生随机数

C库里的Rand函数用的是伪随机数生成算法，你不种一个新种子进去，生成的随机数序列都是一样的。

伪随机的意思就是不随机，种子相同的情况下，等次数地获得的“随机”结果都是一样的(函数嘛...)
为了让他真随机，就得找个现成的随机量作初值
一般选时间作为srand的参数，也就是seed

时间函数

一、获取日历时间
time_t是定义在time.h中的一个类型，表示一个日历时间，也就是从1970年1月1日0时0分0秒到此时的秒数，原型是：
typedef long time_t; /* time value */
可以看出time_t其实是一个长整型，由于长整型能表示的数值有限，因此它能表示的最迟时间是2038年1月18日19时14分07秒。

函数time可以获取当前日历时间时间，time的定义：
time_t time(time_t *)

#include <iostream>
#include <time.h>
using namespace std;
int main(void)
{
time_t nowtime;
nowtime = time(NULL); //获取当前时间
cout << nowtime << endl;

return 0;
}

输出结果:1268575163

二、获取本地时间
time_t只是一个长整型，不符合我们的使用习惯，需要转换成本地时间，就要用到tm结构，time.h中结构tm的原型是：
struct tm {
int tm_sec; /* seconds after the minute - [0,59] */
int tm_min; /* minutes after the hour - [0,59] */
int tm_hour; /* hours since midnight - [0,23] */
int tm_mday; /* day of the month - [1,31] */
int tm_mon; /* months since January - [0,11] */
int tm_year; /* years since 1900 */
int tm_wday; /* days since Sunday - [0,6] */
int tm_yday; /* days since January 1 - [0,365] */
int tm_isdst; /* daylight savings time flag */
};

可以看出，这个机构定义了年、月、日、时、分、秒、星期、当年中的某一天、夏令时。可以用这个结构很方便的显示时间。

用localtime获取当前系统时间，该函数将一个time_t时间转换成tm结构表示的时间，函数原型：
struct tm * localtime(const time_t *)
使用gmtime函数获取格林尼治时间，函数原型：
struct tm * gmtime(const time_t *)

为了方便显示时间，定义了一个函数void dsptime(const struct tm *);

#include <iostream>
#include <time.h>
using namespace std;
void dsptime(const struct tm *); //输出时间。

int main(void)
{
time_t nowtime;
nowtime = time(NULL); //获取日历时间
cout << nowtime << endl; //输出nowtime

struct tm *local,*gm;
local=localtime(&nowtime); //获取当前系统时间
dsptime(local);
gm=gmtime(&nowtime); //获取格林尼治时间
dsptime(gm);

return 0;
}
void dsptime(const struct tm * ptm)
{
char *pxq[]={"日","一","二","三","四","五","六"};
cout << ptm->tm_year+1900 << "年" << ptm->tm_mon+1 << "月" << ptm->tm_mday << "日 " ;
cout << ptm->tm_hour << ":" << ptm->tm_min << ":" << ptm->tm_sec <<" " ;
cout << " 星期" <<pxq[ptm->tm_wday] << " 当年的第" << ptm->tm_yday << "天 " << endl;
}

输出结果：
1268575163
2010年3月14日 21:59:23 星期日 当年的第72天
2010年3月14日 13:59:23 星期日 当年的第72天

三、输出时间
C/C++语言提供了用字符串格式表示时间的函数。
char * asctime(const struct tm *)
char * ctime(const time_t *)
这两个函数返回值都是一个表示时间的字符串，区别在于传入的参数不同。

#include <iostream>
#include <time.h>
using namespace std;
int main(void)
{
time_t nowtime;
nowtime = time(NULL); //获取日历时间
cout << nowtime << endl; //输出nowtime

struct tm *local;
local=localtime(&nowtime); //获取当前系统时间

cout << asctime(local) ;
cout << ctime(&nowtime) ;
return 0;
}

输出结果:
1268575163
Sun Mar 14 13:59:23 2010
Sun Mar 14 21:59:23 2010

四、计算时间间隔
可以通过difftime来计算两个时间的间隔，可以精确到秒，函数原型：
double difftime(time_t, time_t)
要想精确到毫秒，就要使用clock函数了，函数原型：
clock_t clock(void)
从定义可以看出clock返回一个clock_t类型，这个类型也定义在time.h中，原型是：
typedef long clock_t
clock_t也是一个长整型，表示的是从程序开始运行到执行clock函数时所经过的cpu时钟计时单元数。

输出结果:
请按任意键继续. . .
时间差：3
Clock时间差：3094

在time.h中定义了一个CLOCKS_PER_SEC
/* Clock ticks macro - ANSI version */
#define CLOCKS_PER_SEC 1000
表示1秒钟内有多少个时钟计时单元，在标准C/C++中，最小的计时单位是1毫秒。

五、自定义时间格式
C/C++在time.h中提供了一个自定义时间格式的函数strftime，函数原型：
size_t strftime(char *strDest, size_t maxsize, const char *format, const struct tm *timeptr);
参数说明：
char *strDest：用来存放格式化后的字符串缓存，
size_t maxsize：指定最多可以输出的字符数，
const char *format：格式化字符串，
const struct tm *timeptr：要转换的时间。

可使用的格式化字符串：
%a 星期几的简写
%A 星期几的全称
%b 月分的简写
%B 月份的全称
%c 标准的日期的时间串
%C 年份的后两位数字
%d 十进制表示的每月的第几天
%D 月/天/年
%e 在两字符域中，十进制表示的每月的第几天
%F 年-月-日
%g 年份的后两位数字，使用基于周的年
%G 年分，使用基于周的年
%h 简写的月份名
%H 24小时制的小时
%I 12小时制的小时
%j 十进制表示的每年的第几天
%m 十进制表示的月份
%M 十时制表示的分钟数
%n 新行符
%p 本地的AM或PM的等价显示
%r 12小时的时间
%R 显示小时和分钟：hh:mm
%S 十进制的秒数
%t 水平制表符
%T 显示时分秒：hh:mm:ss
%u 每周的第几天，星期一为第一天 （值从0到6，星期一为0）
%U 第年的第几周，把星期日做为第一天（值从0到53）
%V 每年的第几周，使用基于周的年
%w 十进制表示的星期几（值从0到6，星期天为0）
%W 每年的第几周，把星期一做为第一天（值从0到53）
%x 标准的日期串
%X 标准的时间串
%y 不带世纪的十进制年份（值从0到99）
%Y 带世纪部分的十进制年份
%z，%Z 时区名称，如果不能得到时区名称则返回空字符。
%% 百分号

#include <iostream>
#include <time.h>
using namespace std;

int main(void)
{
time_t nowtime;
nowtime = time(NULL); //获取日历时间
cout << nowtime << endl; //输出nowtime

struct tm *local;
local=localtime(&nowtime); //获取当前系统时间

char buf[80];
strftime(buf,80,"格式化输出：%Y-%m-%d %H:%M:%S",local);
cout << buf << endl;

return 0;
}

输出结果：
1268575163
格式化输出：2010-03-14 21:59:23

***********C语言的时间函数************
Linux下c语言编程的时间函数详解默认分类 2010-03-12 10:41:35 阅读448

/******************
* Linux时间函数 *
******************/
asctime（将时间和日期以字符串格式表示）; ===>传入UTC(struct tm)tmp，返回char*。
ctime（将时间和日期以字符串格式表示）; ===>传入(time_t)arg，返回char*。
gettimeofday（取得目前的时间）; ===>传入(time_t)arg，返回tv，tz结构体传入时间，时区信息。
gmtime（取得目前时间和日期）; ===>传入(time_t)arg，返回UTC(struct tm)tmp。
localtime（取得当地目前时间和日期）; ===>传入time_t，返回当地(struct tm)tmp。
mktime（将时间结构数据转换成经过的秒数）; ===>把(struct tm)tmp转换为UTC(time_t)arg。
settimeofday（设置目前时间）; ===>通过tv，tz结构体传入时间，时区信息。
time（取得目前的时间）; ===>非空参数（或返回值）接收(time_t)arg。

×××注1：char*是字符串时间格式。如：Sat Oct 28 02:10:06 2000。
×××注2：time_t是time()的返回值类型，(time_t)arg指从1970年到所指时间的秒数。
×××注3：struct tm为真实世界的表示时间方式，(struct tm)tmp是指向tm的时间。
×××注4：UTC,指标准时间。简单的想，就是0时区的时间标准。

以下是各个函数的详解：
_______________________________________________________________________________
asctime（将时间和日期以字符串格式表示）
相关函数 time，ctime，gmtime，localtime
表头文件 #include<time.h>
定义函数 char * asctime(const struct tm * timeptr);
函数说明 asctime()将参数timeptr所指的tm结构中的信息转换成真实世界所使用的时间日期表示方法，然后将结果以字符串形态返回。此函数已经由时区转换成当地时间，字符串格式为:“Wed Jun 30 21:49:08 1993\n”
返回值 若再调用相关的时间日期函数，此字符串可能会被破坏。此函数与ctime不同处在于传入的参数是不同的结构。
附加说明 返回一字符串表示目前当地的时间日期。
范例
#include <time.h>
int main()
{
time_t timep;
time (&timep);
printf(“%s”,asctime(gmtime(&timep)));
return 0;
}
执行
Sat Oct 28 02:10:06 2000
##############################################################################　

_______________________________________________________________________________
ctime（将时间和日期以字符串格式表示）
相关函数 time，asctime，gmtime，localtime
表头文件 #include<time.h>
定义函数 char *ctime(const time_t *timep);
函数说明 ctime() 将参数timep所指的time_t结构中的信息转换成真实世界所使用的时间日期表示方法，然后将结果以字符串形态返回。此函数已经由时区转换成当地时间，字符串格式为“Wed Jun 30 21 :49 :08 1993\n”。若再调用相关的时间日期函数，此字符串可能会被破坏。
返回值 返回一字符串表示目前当地的时间日期。
范例
#include<time.h>
int main(){
time_t timep;
time (&timep);
printf(“%s”,ctime(&timep));
return 0;
}
执行
Sat Oct 28 10 : 12 : 05 2000
##############################################################################

_______________________________________________________________________________
gettimeofday（取得目前的时间）
相关函数 time，ctime，ftime，settimeofday
表头文件 #include <sys/time.h>
& #include <unistd.h>
定义函数 int gettimeofday ( struct timeval * tv , struct timezone * tz )
函数说明 gettimeofday()会把目前的时间有tv所指的结构返回，当地时区的信息则放到tz所指的结构中。
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*/
};
上述两个结构都定义在/usr/include/sys/time.h。tz_dsttime 所代表的状态如下
DST_NONE /*不使用*/
DST_USA /*美国*/
DST_AUST /*澳洲*/
DST_WET /*西欧*/
DST_MET /*中欧*/
DST_EET /*东欧*/
DST_CAN /*加拿大*/
DST_GB /*大不列颠*/
DST_RUM /*罗马尼亚*/
DST_TUR /*土耳其*/
DST_AUSTALT /*澳洲（1986年以后）*/
返回值 成功则返回0，失败返回－1，错误代码存于errno。附加说明EFAULT指针tv和tz所指的内存空间超出存取权限。
范例
#include<sys/time.h>
#include<unistd.h>
int main(){
struct timeval tv;
struct timezone tz;
gettimeofday (&tv , &tz);
printf(“tv_sec; %d\n”, tv,.tv_sec) ;
printf(“tv_usec; %d\n”,tv.tv_usec);
printf(“tz_minuteswest; %d\n”, tz.tz_minuteswest);
printf(“tz_dsttime, %d\n”,tz.tz_dsttime);
return 0;
}
执行
tv_sec: 974857339
tv_usec:136996
tz_minuteswest:-540
tz_dsttime:0
##############################################################################

_______________________________________________________________________________
gmtime（取得目前时间和日期）
相关函数 time,asctime,ctime,localtime
表头文件 #include<time.h>
定义函数 struct tm*gmtime(const time_t*timep);
函数说明 gmtime()将参数timep 所指的time_t 结构中的信息转换成真实世界所使用的时间日期表示方法，然后将结果由结构tm返回。
结构tm的定义为
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
此函数返回的时间日期未经时区转换，而是UTC时间。
返回值 返回结构tm代表目前UTC 时间
范例 #include <time.h>
int main(){
char *wday[]={"Sun","Mon","Tue","Wed","Thu","Fri","Sat"};
time_t timep;
struct tm *p;
time(&timep);
p=gmtime(&timep);
printf(“%d%d%d”,(1900+p->tm_year), (1+p->tm_mon),p->tm_mday);
printf(“%s%d;%d;%d\n”, wday[p->tm_wday], p->tm_hour, p->tm_min, p->tm_sec);
return 0;
}
执行
2000/10/28 Sat 8:15:38
##############################################################################

_______________________________________________________________________________
localtime（取得当地目前时间和日期）
相关函数 time, asctime, ctime, gmtime
表头文件 #include<time.h>
定义函数 struct tm *localtime(const time_t * timep);
函数说明 localtime()将参数timep所指的time_t结构中的信息转换成真实世界所使用的时间日期表示方法，然后将结果由结构tm返回。结构tm的定义请参考gmtime()。此函数返回的时间日期已经转换成当地时区。
返回值 返回结构tm代表目前的当地时间。
范例
#include<time.h>
int main(){
char *wday[]={“Sun”,”Mon”,”Tue”,”Wed”,”Thu”,”Fri”,”Sat”};
time_t timep;
struct tm *p;
time(&timep);
p=localtime(&timep); /*取得当地时间*/
printf (“%d%d%d ”, (1900+p->tm_year),( l+p->tm_mon), p->tm_mday);
printf(“%s%d:%d:%d\n”, wday[p->tm_wday],p->tm_hour, p->tm_min, p->tm_sec);
return 0;
}
执行
2000/10/28 Sat 11:12:22
##############################################################################

_______________________________________________________________________________
mktime（将时间结构数据转换成经过的秒数）
相关函数 time，asctime，gmtime，localtime
表头文件 #include<time.h>
定义函数 time_t mktime(strcut tm * timeptr);
函数说明 mktime()用来将参数timeptr所指的tm结构数据转换成从公元1970年1月1日0时0分0 秒算起至今的UTC时间所经过的秒数。
返回值 返回经过的秒数。
范例
/* 用time()取得时间（秒数），利用localtime()
转换成struct tm 再利用mktine（）将struct tm转换成原来的秒数*/
#include<time.h>
int main(){
time_t timep;
strcut tm *p;
time(&timep);
printf(“time() : %d \n”,timep);
p=localtime(&timep);
timep = mktime(p);
printf(“time()->localtime()->mktime():%d\n”,timep);
return 0;
}
执行
time():974943297
time()->localtime()->mktime():974943297
##############################################################################

_______________________________________________________________________________
settimeofday（设置目前时间）
相关函数 time，ctime，ftime，gettimeofday
表头文件 #include<sys/time.h>
& #include<unistd.h>
定义函数 i