Fix error_tail overflow in allocation calculation.
[glibc.git] / manual / time.texi
blobff31e284fd55e582e24b3f1f27c215fd4408e886
1 @node Date and Time, Resource Usage And Limitation, Arithmetic, Top
2 @c %MENU% Functions for getting the date and time and formatting them nicely
3 @chapter Date and Time
5 This chapter describes functions for manipulating dates and times,
6 including functions for determining what time it is and conversion
7 between different time representations.
9 @menu
10 * Time Basics::                 Concepts and definitions.
11 * Elapsed Time::                Data types to represent elapsed times
12 * Processor And CPU Time::      Time a program has spent executing.
13 * Calendar Time::               Manipulation of ``real'' dates and times.
14 * Setting an Alarm::            Sending a signal after a specified time.
15 * Sleeping::                    Waiting for a period of time.
16 @end menu
19 @node Time Basics
20 @section Time Basics
21 @cindex time
23 Discussing time in a technical manual can be difficult because the word
24 ``time'' in English refers to lots of different things.  In this manual,
25 we use a rigorous terminology to avoid confusion, and the only thing we
26 use the simple word ``time'' for is to talk about the abstract concept.
28 A @dfn{calendar time} is a point in the time continuum, for example
29 November 4, 1990 at 18:02.5 UTC.  Sometimes this is called ``absolute
30 time''.
31 @cindex calendar time
33 We don't speak of a ``date'', because that is inherent in a calendar
34 time.
35 @cindex date
37 An @dfn{interval} is a contiguous part of the time continuum between two
38 calendar times, for example the hour between 9:00 and 10:00 on July 4,
39 1980.
40 @cindex interval
42 An @dfn{elapsed time} is the length of an interval, for example, 35
43 minutes.  People sometimes sloppily use the word ``interval'' to refer
44 to the elapsed time of some interval.
45 @cindex elapsed time
46 @cindex time, elapsed
48 An @dfn{amount of time} is a sum of elapsed times, which need not be of
49 any specific intervals.  For example, the amount of time it takes to
50 read a book might be 9 hours, independently of when and in how many
51 sittings it is read.
53 A @dfn{period} is the elapsed time of an interval between two events,
54 especially when they are part of a sequence of regularly repeating
55 events.
56 @cindex period of time
58 @dfn{CPU time} is like calendar time, except that it is based on the
59 subset of the time continuum when a particular process is actively
60 using a CPU.  CPU time is, therefore, relative to a process.
61 @cindex CPU time
63 @dfn{Processor time} is an amount of time that a CPU is in use.  In
64 fact, it's a basic system resource, since there's a limit to how much
65 can exist in any given interval (that limit is the elapsed time of the
66 interval times the number of CPUs in the processor).  People often call
67 this CPU time, but we reserve the latter term in this manual for the
68 definition above.
69 @cindex processor time
71 @node Elapsed Time
72 @section Elapsed Time
73 @cindex elapsed time
75 One way to represent an elapsed time is with a simple arithmetic data
76 type, as with the following function to compute the elapsed time between
77 two calendar times.  This function is declared in @file{time.h}.
79 @comment time.h
80 @comment ISO
81 @deftypefun double difftime (time_t @var{time1}, time_t @var{time0})
82 The @code{difftime} function returns the number of seconds of elapsed
83 time between calendar time @var{time1} and calendar time @var{time0}, as
84 a value of type @code{double}.  The difference ignores leap seconds
85 unless leap second support is enabled.
87 In @theglibc{}, you can simply subtract @code{time_t} values.  But on
88 other systems, the @code{time_t} data type might use some other encoding
89 where subtraction doesn't work directly.
90 @end deftypefun
92 @Theglibc{} provides two data types specifically for representing
93 an elapsed time.  They are used by various @glibcadj{} functions, and
94 you can use them for your own purposes too.  They're exactly the same
95 except that one has a resolution in microseconds, and the other, newer
96 one, is in nanoseconds.
98 @comment sys/time.h
99 @comment BSD
100 @deftp {Data Type} {struct timeval}
101 @cindex timeval
102 The @code{struct timeval} structure represents an elapsed time.  It is
103 declared in @file{sys/time.h} and has the following members:
105 @table @code
106 @item long int tv_sec
107 This represents the number of whole seconds of elapsed time.
109 @item long int tv_usec
110 This is the rest of the elapsed time (a fraction of a second),
111 represented as the number of microseconds.  It is always less than one
112 million.
114 @end table
115 @end deftp
117 @comment sys/time.h
118 @comment POSIX.1
119 @deftp {Data Type} {struct timespec}
120 @cindex timespec
121 The @code{struct timespec} structure represents an elapsed time.  It is
122 declared in @file{time.h} and has the following members:
124 @table @code
125 @item long int tv_sec
126 This represents the number of whole seconds of elapsed time.
128 @item long int tv_nsec
129 This is the rest of the elapsed time (a fraction of a second),
130 represented as the number of nanoseconds.  It is always less than one
131 billion.
133 @end table
134 @end deftp
136 It is often necessary to subtract two values of type @w{@code{struct
137 timeval}} or @w{@code{struct timespec}}.  Here is the best way to do
138 this.  It works even on some peculiar operating systems where the
139 @code{tv_sec} member has an unsigned type.
141 @smallexample
142 @include timeval_subtract.c.texi
143 @end smallexample
145 Common functions that use @code{struct timeval} are @code{gettimeofday}
146 and @code{settimeofday}.
149 There are no @glibcadj{} functions specifically oriented toward
150 dealing with elapsed times, but the calendar time, processor time, and
151 alarm and sleeping functions have a lot to do with them.
154 @node Processor And CPU Time
155 @section Processor And CPU Time
157 If you're trying to optimize your program or measure its efficiency,
158 it's very useful to know how much processor time it uses.  For that,
159 calendar time and elapsed times are useless because a process may spend
160 time waiting for I/O or for other processes to use the CPU.  However,
161 you can get the information with the functions in this section.
163 CPU time (@pxref{Time Basics}) is represented by the data type
164 @code{clock_t}, which is a number of @dfn{clock ticks}.  It gives the
165 total amount of time a process has actively used a CPU since some
166 arbitrary event.  On @gnusystems{}, that event is the creation of the
167 process.  While arbitrary in general, the event is always the same event
168 for any particular process, so you can always measure how much time on
169 the CPU a particular computation takes by examining the process' CPU
170 time before and after the computation.
171 @cindex CPU time
172 @cindex clock ticks
173 @cindex ticks, clock
175 On @gnulinuxhurdsystems{}, @code{clock_t} is equivalent to @code{long int} and
176 @code{CLOCKS_PER_SEC} is an integer value.  But in other systems, both
177 @code{clock_t} and the macro @code{CLOCKS_PER_SEC} can be either integer
178 or floating-point types.  Casting CPU time values to @code{double}, as
179 in the example above, makes sure that operations such as arithmetic and
180 printing work properly and consistently no matter what the underlying
181 representation is.
183 Note that the clock can wrap around.  On a 32bit system with
184 @code{CLOCKS_PER_SEC} set to one million this function will return the
185 same value approximately every 72 minutes.
187 For additional functions to examine a process' use of processor time,
188 and to control it, see @ref{Resource Usage And Limitation}.
191 @menu
192 * CPU Time::                    The @code{clock} function.
193 * Processor Time::              The @code{times} function.
194 @end menu
196 @node CPU Time
197 @subsection CPU Time Inquiry
199 To get a process' CPU time, you can use the @code{clock} function.  This
200 facility is declared in the header file @file{time.h}.
201 @pindex time.h
203 In typical usage, you call the @code{clock} function at the beginning
204 and end of the interval you want to time, subtract the values, and then
205 divide by @code{CLOCKS_PER_SEC} (the number of clock ticks per second)
206 to get processor time, like this:
208 @smallexample
209 @group
210 #include <time.h>
212 clock_t start, end;
213 double cpu_time_used;
215 start = clock();
216 @dots{} /* @r{Do the work.} */
217 end = clock();
218 cpu_time_used = ((double) (end - start)) / CLOCKS_PER_SEC;
219 @end group
220 @end smallexample
222 Do not use a single CPU time as an amount of time; it doesn't work that
223 way.  Either do a subtraction as shown above or query processor time
224 directly.  @xref{Processor Time}.
226 Different computers and operating systems vary wildly in how they keep
227 track of CPU time.  It's common for the internal processor clock
228 to have a resolution somewhere between a hundredth and millionth of a
229 second.
231 @comment time.h
232 @comment ISO
233 @deftypevr Macro int CLOCKS_PER_SEC
234 The value of this macro is the number of clock ticks per second measured
235 by the @code{clock} function.  POSIX requires that this value be one
236 million independent of the actual resolution.
237 @end deftypevr
239 @comment time.h
240 @comment ISO
241 @deftp {Data Type} clock_t
242 This is the type of the value returned by the @code{clock} function.
243 Values of type @code{clock_t} are numbers of clock ticks.
244 @end deftp
246 @comment time.h
247 @comment ISO
248 @deftypefun clock_t clock (void)
249 This function returns the calling process' current CPU time.  If the CPU
250 time is not available or cannot be represented, @code{clock} returns the
251 value @code{(clock_t)(-1)}.
252 @end deftypefun
255 @node Processor Time
256 @subsection Processor Time Inquiry
258 The @code{times} function returns information about a process'
259 consumption of processor time in a @w{@code{struct tms}} object, in
260 addition to the process' CPU time.  @xref{Time Basics}.  You should
261 include the header file @file{sys/times.h} to use this facility.
262 @cindex processor time
263 @cindex CPU time
264 @pindex sys/times.h
266 @comment sys/times.h
267 @comment POSIX.1
268 @deftp {Data Type} {struct tms}
269 The @code{tms} structure is used to return information about process
270 times.  It contains at least the following members:
272 @table @code
273 @item clock_t tms_utime
274 This is the total processor time the calling process has used in
275 executing the instructions of its program.
277 @item clock_t tms_stime
278 This is the processor time the system has used on behalf of the calling
279 process.
281 @item clock_t tms_cutime
282 This is the sum of the @code{tms_utime} values and the @code{tms_cutime}
283 values of all terminated child processes of the calling process, whose
284 status has been reported to the parent process by @code{wait} or
285 @code{waitpid}; see @ref{Process Completion}.  In other words, it
286 represents the total processor time used in executing the instructions
287 of all the terminated child processes of the calling process, excluding
288 child processes which have not yet been reported by @code{wait} or
289 @code{waitpid}.
290 @cindex child process
292 @item clock_t tms_cstime
293 This is similar to @code{tms_cutime}, but represents the total processor
294 time system has used on behalf of all the terminated child processes
295 of the calling process.
296 @end table
298 All of the times are given in numbers of clock ticks.  Unlike CPU time,
299 these are the actual amounts of time; not relative to any event.
300 @xref{Creating a Process}.
301 @end deftp
303 @comment time.h
304 @comment POSIX.1
305 @deftypevr Macro int CLK_TCK
306 This is an obsolete name for the number of clock ticks per second.  Use
307 @code{sysconf (_SC_CLK_TCK)} instead.
308 @end deftypevr
310 @comment sys/times.h
311 @comment POSIX.1
312 @deftypefun clock_t times (struct tms *@var{buffer})
313 The @code{times} function stores the processor time information for
314 the calling process in @var{buffer}.
316 The return value is the number of clock ticks since an arbitrary point
317 in the past, e.g. since system start-up.  @code{times} returns
318 @code{(clock_t)(-1)} to indicate failure.
319 @end deftypefun
321 @strong{Portability Note:} The @code{clock} function described in
322 @ref{CPU Time} is specified by the @w{ISO C} standard.  The
323 @code{times} function is a feature of POSIX.1.  On @gnusystems{}, the
324 CPU time is defined to be equivalent to the sum of the @code{tms_utime}
325 and @code{tms_stime} fields returned by @code{times}.
327 @node Calendar Time
328 @section Calendar Time
330 This section describes facilities for keeping track of calendar time.
331 @xref{Time Basics}.
333 @Theglibc{} represents calendar time three ways:
335 @itemize @bullet
336 @item
337 @dfn{Simple time} (the @code{time_t} data type) is a compact
338 representation, typically giving the number of seconds of elapsed time
339 since some implementation-specific base time.
340 @cindex simple time
342 @item
343 There is also a "high-resolution time" representation.  Like simple
344 time, this represents a calendar time as an elapsed time since a base
345 time, but instead of measuring in whole seconds, it uses a @code{struct
346 timeval} data type, which includes fractions of a second.  Use this time
347 representation instead of simple time when you need greater precision.
348 @cindex high-resolution time
350 @item
351 @dfn{Local time} or @dfn{broken-down time} (the @code{struct tm} data
352 type) represents a calendar time as a set of components specifying the
353 year, month, and so on in the Gregorian calendar, for a specific time
354 zone.  This calendar time representation is usually used only to
355 communicate with people.
356 @cindex local time
357 @cindex broken-down time
358 @cindex Gregorian calendar
359 @cindex calendar, Gregorian
360 @end itemize
362 @menu
363 * Simple Calendar Time::        Facilities for manipulating calendar time.
364 * High-Resolution Calendar::    A time representation with greater precision.
365 * Broken-down Time::            Facilities for manipulating local time.
366 * High Accuracy Clock::         Maintaining a high accuracy system clock.
367 * Formatting Calendar Time::    Converting times to strings.
368 * Parsing Date and Time::       Convert textual time and date information back
369                                  into broken-down time values.
370 * TZ Variable::                 How users specify the time zone.
371 * Time Zone Functions::         Functions to examine or specify the time zone.
372 * Time Functions Example::      An example program showing use of some of
373                                  the time functions.
374 @end menu
376 @node Simple Calendar Time
377 @subsection Simple Calendar Time
379 This section describes the @code{time_t} data type for representing calendar
380 time as simple time, and the functions which operate on simple time objects.
381 These facilities are declared in the header file @file{time.h}.
382 @pindex time.h
384 @cindex epoch
385 @comment time.h
386 @comment ISO
387 @deftp {Data Type} time_t
388 This is the data type used to represent simple time.  Sometimes, it also
389 represents an elapsed time.  When interpreted as a calendar time value,
390 it represents the number of seconds elapsed since 00:00:00 on January 1,
391 1970, Coordinated Universal Time.  (This calendar time is sometimes
392 referred to as the @dfn{epoch}.)  POSIX requires that this count not
393 include leap seconds, but on some systems this count includes leap seconds
394 if you set @code{TZ} to certain values (@pxref{TZ Variable}).
396 Note that a simple time has no concept of local time zone.  Calendar
397 Time @var{T} is the same instant in time regardless of where on the
398 globe the computer is.
400 In @theglibc{}, @code{time_t} is equivalent to @code{long int}.
401 In other systems, @code{time_t} might be either an integer or
402 floating-point type.
403 @end deftp
405 The function @code{difftime} tells you the elapsed time between two
406 simple calendar times, which is not always as easy to compute as just
407 subtracting.  @xref{Elapsed Time}.
409 @comment time.h
410 @comment ISO
411 @deftypefun time_t time (time_t *@var{result})
412 The @code{time} function returns the current calendar time as a value of
413 type @code{time_t}.  If the argument @var{result} is not a null pointer,
414 the calendar time value is also stored in @code{*@var{result}}.  If the
415 current calendar time is not available, the value
416 @w{@code{(time_t)(-1)}} is returned.
417 @end deftypefun
419 @c The GNU C library implements stime() with a call to settimeofday() on
420 @c Linux.
421 @comment time.h
422 @comment SVID, XPG
423 @deftypefun int stime (const time_t *@var{newtime})
424 @code{stime} sets the system clock, i.e., it tells the system that the
425 current calendar time is @var{newtime}, where @code{newtime} is
426 interpreted as described in the above definition of @code{time_t}.
428 @code{settimeofday} is a newer function which sets the system clock to
429 better than one second precision.  @code{settimeofday} is generally a
430 better choice than @code{stime}.  @xref{High-Resolution Calendar}.
432 Only the superuser can set the system clock.
434 If the function succeeds, the return value is zero.  Otherwise, it is
435 @code{-1} and @code{errno} is set accordingly:
437 @table @code
438 @item EPERM
439 The process is not superuser.
440 @end table
441 @end deftypefun
445 @node High-Resolution Calendar
446 @subsection High-Resolution Calendar
448 The @code{time_t} data type used to represent simple times has a
449 resolution of only one second.  Some applications need more precision.
451 So, @theglibc{} also contains functions which are capable of
452 representing calendar times to a higher resolution than one second.  The
453 functions and the associated data types described in this section are
454 declared in @file{sys/time.h}.
455 @pindex sys/time.h
457 @comment sys/time.h
458 @comment BSD
459 @deftp {Data Type} {struct timezone}
460 The @code{struct timezone} structure is used to hold minimal information
461 about the local time zone.  It has the following members:
463 @table @code
464 @item int tz_minuteswest
465 This is the number of minutes west of UTC.
467 @item int tz_dsttime
468 If nonzero, Daylight Saving Time applies during some part of the year.
469 @end table
471 The @code{struct timezone} type is obsolete and should never be used.
472 Instead, use the facilities described in @ref{Time Zone Functions}.
473 @end deftp
475 @comment sys/time.h
476 @comment BSD
477 @deftypefun int gettimeofday (struct timeval *@var{tp}, struct timezone *@var{tzp})
478 The @code{gettimeofday} function returns the current calendar time as
479 the elapsed time since the epoch in the @code{struct timeval} structure
480 indicated by @var{tp}.  (@pxref{Elapsed Time} for a description of
481 @code{struct timeval}).  Information about the time zone is returned in
482 the structure pointed at @var{tzp}.  If the @var{tzp} argument is a null
483 pointer, time zone information is ignored.
485 The return value is @code{0} on success and @code{-1} on failure.  The
486 following @code{errno} error condition is defined for this function:
488 @table @code
489 @item ENOSYS
490 The operating system does not support getting time zone information, and
491 @var{tzp} is not a null pointer.  @gnusystems{} do not
492 support using @w{@code{struct timezone}} to represent time zone
493 information; that is an obsolete feature of 4.3 BSD.
494 Instead, use the facilities described in @ref{Time Zone Functions}.
495 @end table
496 @end deftypefun
498 @comment sys/time.h
499 @comment BSD
500 @deftypefun int settimeofday (const struct timeval *@var{tp}, const struct timezone *@var{tzp})
501 The @code{settimeofday} function sets the current calendar time in the
502 system clock according to the arguments.  As for @code{gettimeofday},
503 the calendar time is represented as the elapsed time since the epoch.
504 As for @code{gettimeofday}, time zone information is ignored if
505 @var{tzp} is a null pointer.
507 You must be a privileged user in order to use @code{settimeofday}.
509 Some kernels automatically set the system clock from some source such as
510 a hardware clock when they start up.  Others, including Linux, place the
511 system clock in an ``invalid'' state (in which attempts to read the clock
512 fail).  A call of @code{stime} removes the system clock from an invalid
513 state, and system startup scripts typically run a program that calls
514 @code{stime}.
516 @code{settimeofday} causes a sudden jump forwards or backwards, which
517 can cause a variety of problems in a system.  Use @code{adjtime} (below)
518 to make a smooth transition from one time to another by temporarily
519 speeding up or slowing down the clock.
521 With a Linux kernel, @code{adjtimex} does the same thing and can also
522 make permanent changes to the speed of the system clock so it doesn't
523 need to be corrected as often.
525 The return value is @code{0} on success and @code{-1} on failure.  The
526 following @code{errno} error conditions are defined for this function:
528 @table @code
529 @item EPERM
530 This process cannot set the clock because it is not privileged.
532 @item ENOSYS
533 The operating system does not support setting time zone information, and
534 @var{tzp} is not a null pointer.
535 @end table
536 @end deftypefun
538 @c On Linux, GNU libc implements adjtime() as a call to adjtimex().
539 @comment sys/time.h
540 @comment BSD
541 @deftypefun int adjtime (const struct timeval *@var{delta}, struct timeval *@var{olddelta})
542 This function speeds up or slows down the system clock in order to make
543 a gradual adjustment.  This ensures that the calendar time reported by
544 the system clock is always monotonically increasing, which might not
545 happen if you simply set the clock.
547 The @var{delta} argument specifies a relative adjustment to be made to
548 the clock time.  If negative, the system clock is slowed down for a
549 while until it has lost this much elapsed time.  If positive, the system
550 clock is speeded up for a while.
552 If the @var{olddelta} argument is not a null pointer, the @code{adjtime}
553 function returns information about any previous time adjustment that
554 has not yet completed.
556 This function is typically used to synchronize the clocks of computers
557 in a local network.  You must be a privileged user to use it.
559 With a Linux kernel, you can use the @code{adjtimex} function to
560 permanently change the clock speed.
562 The return value is @code{0} on success and @code{-1} on failure.  The
563 following @code{errno} error condition is defined for this function:
565 @table @code
566 @item EPERM
567 You do not have privilege to set the time.
568 @end table
569 @end deftypefun
571 @strong{Portability Note:}  The @code{gettimeofday}, @code{settimeofday},
572 and @code{adjtime} functions are derived from BSD.
575 Symbols for the following function are declared in @file{sys/timex.h}.
577 @comment sys/timex.h
578 @comment GNU
579 @deftypefun int adjtimex (struct timex *@var{timex})
581 @code{adjtimex} is functionally identical to @code{ntp_adjtime}.
582 @xref{High Accuracy Clock}.
584 This function is present only with a Linux kernel.
586 @end deftypefun
588 @node Broken-down Time
589 @subsection Broken-down Time
590 @cindex broken-down time
591 @cindex calendar time and broken-down time
593 Calendar time is represented by the usual @glibcadj{} functions as an
594 elapsed time since a fixed base calendar time.  This is convenient for
595 computation, but has no relation to the way people normally think of
596 calendar time.  By contrast, @dfn{broken-down time} is a binary
597 representation of calendar time separated into year, month, day, and so
598 on.  Broken-down time values are not useful for calculations, but they
599 are useful for printing human readable time information.
601 A broken-down time value is always relative to a choice of time
602 zone, and it also indicates which time zone that is.
604 The symbols in this section are declared in the header file @file{time.h}.
606 @comment time.h
607 @comment ISO
608 @deftp {Data Type} {struct tm}
609 This is the data type used to represent a broken-down time.  The structure
610 contains at least the following members, which can appear in any order.
612 @table @code
613 @item int tm_sec
614 This is the number of full seconds since the top of the minute (normally
615 in the range @code{0} through @code{59}, but the actual upper limit is
616 @code{60}, to allow for leap seconds if leap second support is
617 available).
618 @cindex leap second
620 @item int tm_min
621 This is the number of full minutes since the top of the hour (in the
622 range @code{0} through @code{59}).
624 @item int tm_hour
625 This is the number of full hours past midnight (in the range @code{0} through
626 @code{23}).
628 @item int tm_mday
629 This is the ordinal day of the month (in the range @code{1} through @code{31}).
630 Watch out for this one!  As the only ordinal number in the structure, it is
631 inconsistent with the rest of the structure.
633 @item int tm_mon
634 This is the number of full calendar months since the beginning of the
635 year (in the range @code{0} through @code{11}).  Watch out for this one!
636 People usually use ordinal numbers for month-of-year (where January = 1).
638 @item int tm_year
639 This is the number of full calendar years since 1900.
641 @item int tm_wday
642 This is the number of full days since Sunday (in the range @code{0} through
643 @code{6}).
645 @item int tm_yday
646 This is the number of full days since the beginning of the year (in the
647 range @code{0} through @code{365}).
649 @item int tm_isdst
650 @cindex Daylight Saving Time
651 @cindex summer time
652 This is a flag that indicates whether Daylight Saving Time is (or was, or
653 will be) in effect at the time described.  The value is positive if
654 Daylight Saving Time is in effect, zero if it is not, and negative if the
655 information is not available.
657 @item long int tm_gmtoff
658 This field describes the time zone that was used to compute this
659 broken-down time value, including any adjustment for daylight saving; it
660 is the number of seconds that you must add to UTC to get local time.
661 You can also think of this as the number of seconds east of UTC.  For
662 example, for U.S. Eastern Standard Time, the value is @code{-5*60*60}.
663 The @code{tm_gmtoff} field is derived from BSD and is a GNU library
664 extension; it is not visible in a strict @w{ISO C} environment.
666 @item const char *tm_zone
667 This field is the name for the time zone that was used to compute this
668 broken-down time value.  Like @code{tm_gmtoff}, this field is a BSD and
669 GNU extension, and is not visible in a strict @w{ISO C} environment.
670 @end table
671 @end deftp
674 @comment time.h
675 @comment ISO
676 @deftypefun {struct tm *} localtime (const time_t *@var{time})
677 The @code{localtime} function converts the simple time pointed to by
678 @var{time} to broken-down time representation, expressed relative to the
679 user's specified time zone.
681 The return value is a pointer to a static broken-down time structure, which
682 might be overwritten by subsequent calls to @code{ctime}, @code{gmtime},
683 or @code{localtime}.  (But no other library function overwrites the contents
684 of this object.)
686 The return value is the null pointer if @var{time} cannot be represented
687 as a broken-down time; typically this is because the year cannot fit into
688 an @code{int}.
690 Calling @code{localtime} has one other effect: it sets the variable
691 @code{tzname} with information about the current time zone.  @xref{Time
692 Zone Functions}.
693 @end deftypefun
695 Using the @code{localtime} function is a big problem in multi-threaded
696 programs.  The result is returned in a static buffer and this is used in
697 all threads.  POSIX.1c introduced a variant of this function.
699 @comment time.h
700 @comment POSIX.1c
701 @deftypefun {struct tm *} localtime_r (const time_t *@var{time}, struct tm *@var{resultp})
702 The @code{localtime_r} function works just like the @code{localtime}
703 function.  It takes a pointer to a variable containing a simple time
704 and converts it to the broken-down time format.
706 But the result is not placed in a static buffer.  Instead it is placed
707 in the object of type @code{struct tm} to which the parameter
708 @var{resultp} points.
710 If the conversion is successful the function returns a pointer to the
711 object the result was written into, i.e., it returns @var{resultp}.
712 @end deftypefun
715 @comment time.h
716 @comment ISO
717 @deftypefun {struct tm *} gmtime (const time_t *@var{time})
718 This function is similar to @code{localtime}, except that the broken-down
719 time is expressed as Coordinated Universal Time (UTC) (formerly called
720 Greenwich Mean Time (GMT)) rather than relative to a local time zone.
722 @end deftypefun
724 As for the @code{localtime} function we have the problem that the result
725 is placed in a static variable.  POSIX.1c also provides a replacement for
726 @code{gmtime}.
728 @comment time.h
729 @comment POSIX.1c
730 @deftypefun {struct tm *} gmtime_r (const time_t *@var{time}, struct tm *@var{resultp})
731 This function is similar to @code{localtime_r}, except that it converts
732 just like @code{gmtime} the given time as Coordinated Universal Time.
734 If the conversion is successful the function returns a pointer to the
735 object the result was written into, i.e., it returns @var{resultp}.
736 @end deftypefun
739 @comment time.h
740 @comment ISO
741 @deftypefun time_t mktime (struct tm *@var{brokentime})
742 The @code{mktime} function is used to convert a broken-down time structure
743 to a simple time representation.  It also ``normalizes'' the contents of
744 the broken-down time structure, by filling in the day of week and day of
745 year based on the other date and time components.
747 The @code{mktime} function ignores the specified contents of the
748 @code{tm_wday} and @code{tm_yday} members of the broken-down time
749 structure.  It uses the values of the other components to determine the
750 calendar time; it's permissible for these components to have
751 unnormalized values outside their normal ranges.  The last thing that
752 @code{mktime} does is adjust the components of the @var{brokentime}
753 structure (including the @code{tm_wday} and @code{tm_yday}).
755 If the specified broken-down time cannot be represented as a simple time,
756 @code{mktime} returns a value of @code{(time_t)(-1)} and does not modify
757 the contents of @var{brokentime}.
759 Calling @code{mktime} also sets the variable @code{tzname} with
760 information about the current time zone.  @xref{Time Zone Functions}.
761 @end deftypefun
763 @comment time.h
764 @comment ???
765 @deftypefun time_t timelocal (struct tm *@var{brokentime})
767 @code{timelocal} is functionally identical to @code{mktime}, but more
768 mnemonically named.  Note that it is the inverse of the @code{localtime}
769 function.
771 @strong{Portability note:}  @code{mktime} is essentially universally
772 available.  @code{timelocal} is rather rare.
774 @end deftypefun
776 @comment time.h
777 @comment ???
778 @deftypefun time_t timegm (struct tm *@var{brokentime})
780 @code{timegm} is functionally identical to @code{mktime} except it
781 always takes the input values to be Coordinated Universal Time (UTC)
782 regardless of any local time zone setting.
784 Note that @code{timegm} is the inverse of @code{gmtime}.
786 @strong{Portability note:}  @code{mktime} is essentially universally
787 available.  @code{timegm} is rather rare.  For the most portable
788 conversion from a UTC broken-down time to a simple time, set
789 the @code{TZ} environment variable to UTC, call @code{mktime}, then set
790 @code{TZ} back.
792 @end deftypefun
796 @node High Accuracy Clock
797 @subsection High Accuracy Clock
799 @cindex time, high precision
800 @cindex clock, high accuracy
801 @pindex sys/timex.h
802 @c On Linux, GNU libc implements ntp_gettime() and npt_adjtime() as calls
803 @c to adjtimex().
804 The @code{ntp_gettime} and @code{ntp_adjtime} functions provide an
805 interface to monitor and manipulate the system clock to maintain high
806 accuracy time.  For example, you can fine tune the speed of the clock
807 or synchronize it with another time source.
809 A typical use of these functions is by a server implementing the Network
810 Time Protocol to synchronize the clocks of multiple systems and high
811 precision clocks.
813 These functions are declared in @file{sys/timex.h}.
815 @tindex struct ntptimeval
816 @deftp {Data Type} {struct ntptimeval}
817 This structure is used for information about the system clock.  It
818 contains the following members:
819 @table @code
820 @item struct timeval time
821 This is the current calendar time, expressed as the elapsed time since
822 the epoch.  The @code{struct timeval} data type is described in
823 @ref{Elapsed Time}.
825 @item long int maxerror
826 This is the maximum error, measured in microseconds.  Unless updated
827 via @code{ntp_adjtime} periodically, this value will reach some
828 platform-specific maximum value.
830 @item long int esterror
831 This is the estimated error, measured in microseconds.  This value can
832 be set by @code{ntp_adjtime} to indicate the estimated offset of the
833 system clock from the true calendar time.
834 @end table
835 @end deftp
837 @comment sys/timex.h
838 @comment GNU
839 @deftypefun int ntp_gettime (struct ntptimeval *@var{tptr})
840 The @code{ntp_gettime} function sets the structure pointed to by
841 @var{tptr} to current values.  The elements of the structure afterwards
842 contain the values the timer implementation in the kernel assumes.  They
843 might or might not be correct.  If they are not a @code{ntp_adjtime}
844 call is necessary.
846 The return value is @code{0} on success and other values on failure.  The
847 following @code{errno} error conditions are defined for this function:
849 @table @code
850 @item TIME_ERROR
851 The precision clock model is not properly set up at the moment, thus the
852 clock must be considered unsynchronized, and the values should be
853 treated with care.
854 @end table
855 @end deftypefun
857 @tindex struct timex
858 @deftp {Data Type} {struct timex}
859 This structure is used to control and monitor the system clock.  It
860 contains the following members:
861 @table @code
862 @item unsigned int modes
863 This variable controls whether and which values are set.  Several
864 symbolic constants have to be combined with @emph{binary or} to specify
865 the effective mode.  These constants start with @code{MOD_}.
867 @item long int offset
868 This value indicates the current offset of the system clock from the true
869 calendar time.  The value is given in microseconds.  If bit
870 @code{MOD_OFFSET} is set in @code{modes}, the offset (and possibly other
871 dependent values) can be set.  The offset's absolute value must not
872 exceed @code{MAXPHASE}.
875 @item long int frequency
876 This value indicates the difference in frequency between the true
877 calendar time and the system clock.  The value is expressed as scaled
878 PPM (parts per million, 0.0001%).  The scaling is @code{1 <<
879 SHIFT_USEC}.  The value can be set with bit @code{MOD_FREQUENCY}, but
880 the absolute value must not exceed @code{MAXFREQ}.
882 @item long int maxerror
883 This is the maximum error, measured in microseconds.  A new value can be
884 set using bit @code{MOD_MAXERROR}.  Unless updated via
885 @code{ntp_adjtime} periodically, this value will increase steadily
886 and reach some platform-specific maximum value.
888 @item long int esterror
889 This is the estimated error, measured in microseconds.  This value can
890 be set using bit @code{MOD_ESTERROR}.
892 @item int status
893 This variable reflects the various states of the clock machinery.  There
894 are symbolic constants for the significant bits, starting with
895 @code{STA_}.  Some of these flags can be updated using the
896 @code{MOD_STATUS} bit.
898 @item long int constant
899 This value represents the bandwidth or stiffness of the PLL (phase
900 locked loop) implemented in the kernel.  The value can be changed using
901 bit @code{MOD_TIMECONST}.
903 @item long int precision
904 This value represents the accuracy or the maximum error when reading the
905 system clock.  The value is expressed in microseconds.
907 @item long int tolerance
908 This value represents the maximum frequency error of the system clock in
909 scaled PPM.  This value is used to increase the @code{maxerror} every
910 second.
912 @item struct timeval time
913 The current calendar time.
915 @item long int tick
916 The elapsed time between clock ticks in microseconds.  A clock tick is a
917 periodic timer interrupt on which the system clock is based.
919 @item long int ppsfreq
920 This is the first of a few optional variables that are present only if
921 the system clock can use a PPS (pulse per second) signal to discipline
922 the system clock.  The value is expressed in scaled PPM and it denotes
923 the difference in frequency between the system clock and the PPS signal.
925 @item long int jitter
926 This value expresses a median filtered average of the PPS signal's
927 dispersion in microseconds.
929 @item int shift
930 This value is a binary exponent for the duration of the PPS calibration
931 interval, ranging from @code{PPS_SHIFT} to @code{PPS_SHIFTMAX}.
933 @item long int stabil
934 This value represents the median filtered dispersion of the PPS
935 frequency in scaled PPM.
937 @item long int jitcnt
938 This counter represents the number of pulses where the jitter exceeded
939 the allowed maximum @code{MAXTIME}.
941 @item long int calcnt
942 This counter reflects the number of successful calibration intervals.
944 @item long int errcnt
945 This counter represents the number of calibration errors (caused by
946 large offsets or jitter).
948 @item long int stbcnt
949 This counter denotes the number of calibrations where the stability
950 exceeded the threshold.
951 @end table
952 @end deftp
954 @comment sys/timex.h
955 @comment GNU
956 @deftypefun int ntp_adjtime (struct timex *@var{tptr})
957 The @code{ntp_adjtime} function sets the structure specified by
958 @var{tptr} to current values.
960 In addition, @code{ntp_adjtime} updates some settings to match what you
961 pass to it in *@var{tptr}.  Use the @code{modes} element of *@var{tptr}
962 to select what settings to update.  You can set @code{offset},
963 @code{freq}, @code{maxerror}, @code{esterror}, @code{status},
964 @code{constant}, and @code{tick}.
966 @code{modes} = zero means set nothing.
968 Only the superuser can update settings.
970 @c On Linux, ntp_adjtime() also does the adjtime() function if you set
971 @c modes = ADJ_OFFSET_SINGLESHOT (in fact, that is how GNU libc implements
972 @c adjtime()).  But this should be considered an internal function because
973 @c it's so inconsistent with the rest of what ntp_adjtime() does and is
974 @c forced in an ugly way into the struct timex.  So we don't document it
975 @c and instead document adjtime() as the way to achieve the function.
977 The return value is @code{0} on success and other values on failure.  The
978 following @code{errno} error conditions are defined for this function:
980 @table @code
981 @item TIME_ERROR
982 The high accuracy clock model is not properly set up at the moment, thus the
983 clock must be considered unsynchronized, and the values should be
984 treated with care.  Another reason could be that the specified new values
985 are not allowed.
987 @item EPERM
988 The process specified a settings update, but is not superuser.
990 @end table
992 For more details see RFC1305 (Network Time Protocol, Version 3) and
993 related documents.
995 @strong{Portability note:} Early versions of @theglibc{} did not
996 have this function but did have the synonymous @code{adjtimex}.
998 @end deftypefun
1001 @node Formatting Calendar Time
1002 @subsection Formatting Calendar Time
1004 The functions described in this section format calendar time values as
1005 strings.  These functions are declared in the header file @file{time.h}.
1006 @pindex time.h
1008 @comment time.h
1009 @comment ISO
1010 @deftypefun {char *} asctime (const struct tm *@var{brokentime})
1011 The @code{asctime} function converts the broken-down time value that
1012 @var{brokentime} points to into a string in a standard format:
1014 @smallexample
1015 "Tue May 21 13:46:22 1991\n"
1016 @end smallexample
1018 The abbreviations for the days of week are: @samp{Sun}, @samp{Mon},
1019 @samp{Tue}, @samp{Wed}, @samp{Thu}, @samp{Fri}, and @samp{Sat}.
1021 The abbreviations for the months are: @samp{Jan}, @samp{Feb},
1022 @samp{Mar}, @samp{Apr}, @samp{May}, @samp{Jun}, @samp{Jul}, @samp{Aug},
1023 @samp{Sep}, @samp{Oct}, @samp{Nov}, and @samp{Dec}.
1025 The return value points to a statically allocated string, which might be
1026 overwritten by subsequent calls to @code{asctime} or @code{ctime}.
1027 (But no other library function overwrites the contents of this
1028 string.)
1029 @end deftypefun
1031 @comment time.h
1032 @comment POSIX.1c
1033 @deftypefun {char *} asctime_r (const struct tm *@var{brokentime}, char *@var{buffer})
1034 This function is similar to @code{asctime} but instead of placing the
1035 result in a static buffer it writes the string in the buffer pointed to
1036 by the parameter @var{buffer}.  This buffer should have room
1037 for at least 26 bytes, including the terminating null.
1039 If no error occurred the function returns a pointer to the string the
1040 result was written into, i.e., it returns @var{buffer}.  Otherwise
1041 return @code{NULL}.
1042 @end deftypefun
1045 @comment time.h
1046 @comment ISO
1047 @deftypefun {char *} ctime (const time_t *@var{time})
1048 The @code{ctime} function is similar to @code{asctime}, except that you
1049 specify the calendar time argument as a @code{time_t} simple time value
1050 rather than in broken-down local time format.  It is equivalent to
1052 @smallexample
1053 asctime (localtime (@var{time}))
1054 @end smallexample
1056 @code{ctime} sets the variable @code{tzname}, because @code{localtime}
1057 does so.  @xref{Time Zone Functions}.
1058 @end deftypefun
1060 @comment time.h
1061 @comment POSIX.1c
1062 @deftypefun {char *} ctime_r (const time_t *@var{time}, char *@var{buffer})
1063 This function is similar to @code{ctime}, but places the result in the
1064 string pointed to by @var{buffer}.  It is equivalent to (written using
1065 gcc extensions, @pxref{Statement Exprs,,,gcc,Porting and Using gcc}):
1067 @smallexample
1068 (@{ struct tm tm; asctime_r (localtime_r (time, &tm), buf); @})
1069 @end smallexample
1071 If no error occurred the function returns a pointer to the string the
1072 result was written into, i.e., it returns @var{buffer}.  Otherwise
1073 return @code{NULL}.
1074 @end deftypefun
1077 @comment time.h
1078 @comment ISO
1079 @deftypefun size_t strftime (char *@var{s}, size_t @var{size}, const char *@var{template}, const struct tm *@var{brokentime})
1080 This function is similar to the @code{sprintf} function (@pxref{Formatted
1081 Input}), but the conversion specifications that can appear in the format
1082 template @var{template} are specialized for printing components of the date
1083 and time @var{brokentime} according to the locale currently specified for
1084 time conversion (@pxref{Locales}).
1086 Ordinary characters appearing in the @var{template} are copied to the
1087 output string @var{s}; this can include multibyte character sequences.
1088 Conversion specifiers are introduced by a @samp{%} character, followed
1089 by an optional flag which can be one of the following.  These flags
1090 are all GNU extensions. The first three affect only the output of
1091 numbers:
1093 @table @code
1094 @item _
1095 The number is padded with spaces.
1097 @item -
1098 The number is not padded at all.
1100 @item 0
1101 The number is padded with zeros even if the format specifies padding
1102 with spaces.
1104 @item ^
1105 The output uses uppercase characters, but only if this is possible
1106 (@pxref{Case Conversion}).
1107 @end table
1109 The default action is to pad the number with zeros to keep it a constant
1110 width.  Numbers that do not have a range indicated below are never
1111 padded, since there is no natural width for them.
1113 Following the flag an optional specification of the width is possible.
1114 This is specified in decimal notation.  If the natural size of the
1115 output is of the field has less than the specified number of characters,
1116 the result is written right adjusted and space padded to the given
1117 size.
1119 An optional modifier can follow the optional flag and width
1120 specification.  The modifiers, which were first standardized by
1121 POSIX.2-1992 and by @w{ISO C99}, are:
1123 @table @code
1124 @item E
1125 Use the locale's alternate representation for date and time.  This
1126 modifier applies to the @code{%c}, @code{%C}, @code{%x}, @code{%X},
1127 @code{%y} and @code{%Y} format specifiers.  In a Japanese locale, for
1128 example, @code{%Ex} might yield a date format based on the Japanese
1129 Emperors' reigns.
1131 @item O
1132 Use the locale's alternate numeric symbols for numbers.  This modifier
1133 applies only to numeric format specifiers.
1134 @end table
1136 If the format supports the modifier but no alternate representation
1137 is available, it is ignored.
1139 The conversion specifier ends with a format specifier taken from the
1140 following list.  The whole @samp{%} sequence is replaced in the output
1141 string as follows:
1143 @table @code
1144 @item %a
1145 The abbreviated weekday name according to the current locale.
1147 @item %A
1148 The full weekday name according to the current locale.
1150 @item %b
1151 The abbreviated month name according to the current locale.
1153 @item %B
1154 The full month name according to the current locale.
1156 Using @code{%B} together with @code{%d} produces grammatically
1157 incorrect results for some locales.
1159 @item %c
1160 The preferred calendar time representation for the current locale.
1162 @item %C
1163 The century of the year.  This is equivalent to the greatest integer not
1164 greater than the year divided by 100.
1166 This format was first standardized by POSIX.2-1992 and by @w{ISO C99}.
1168 @item %d
1169 The day of the month as a decimal number (range @code{01} through @code{31}).
1171 @item %D
1172 The date using the format @code{%m/%d/%y}.
1174 This format was first standardized by POSIX.2-1992 and by @w{ISO C99}.
1176 @item %e
1177 The day of the month like with @code{%d}, but padded with blank (range
1178 @code{ 1} through @code{31}).
1180 This format was first standardized by POSIX.2-1992 and by @w{ISO C99}.
1182 @item %F
1183 The date using the format @code{%Y-%m-%d}.  This is the form specified
1184 in the @w{ISO 8601} standard and is the preferred form for all uses.
1186 This format was first standardized by @w{ISO C99} and by POSIX.1-2001.
1188 @item %g
1189 The year corresponding to the ISO week number, but without the century
1190 (range @code{00} through @code{99}).  This has the same format and value
1191 as @code{%y}, except that if the ISO week number (see @code{%V}) belongs
1192 to the previous or next year, that year is used instead.
1194 This format was first standardized by @w{ISO C99} and by POSIX.1-2001.
1196 @item %G
1197 The year corresponding to the ISO week number.  This has the same format
1198 and value as @code{%Y}, except that if the ISO week number (see
1199 @code{%V}) belongs to the previous or next year, that year is used
1200 instead.
1202 This format was first standardized by @w{ISO C99} and by POSIX.1-2001
1203 but was previously available as a GNU extension.
1205 @item %h
1206 The abbreviated month name according to the current locale.  The action
1207 is the same as for @code{%b}.
1209 This format was first standardized by POSIX.2-1992 and by @w{ISO C99}.
1211 @item %H
1212 The hour as a decimal number, using a 24-hour clock (range @code{00} through
1213 @code{23}).
1215 @item %I
1216 The hour as a decimal number, using a 12-hour clock (range @code{01} through
1217 @code{12}).
1219 @item %j
1220 The day of the year as a decimal number (range @code{001} through @code{366}).
1222 @item %k
1223 The hour as a decimal number, using a 24-hour clock like @code{%H}, but
1224 padded with blank (range @code{ 0} through @code{23}).
1226 This format is a GNU extension.
1228 @item %l
1229 The hour as a decimal number, using a 12-hour clock like @code{%I}, but
1230 padded with blank (range @code{ 1} through @code{12}).
1232 This format is a GNU extension.
1234 @item %m
1235 The month as a decimal number (range @code{01} through @code{12}).
1237 @item %M
1238 The minute as a decimal number (range @code{00} through @code{59}).
1240 @item %n
1241 A single @samp{\n} (newline) character.
1243 This format was first standardized by POSIX.2-1992 and by @w{ISO C99}.
1245 @item %p
1246 Either @samp{AM} or @samp{PM}, according to the given time value; or the
1247 corresponding strings for the current locale.  Noon is treated as
1248 @samp{PM} and midnight as @samp{AM}.  In most locales
1249 @samp{AM}/@samp{PM} format is not supported, in such cases @code{"%p"}
1250 yields an empty string.
1252 @ignore
1253 We currently have a problem with makeinfo.  Write @samp{AM} and @samp{am}
1254 both results in `am'.  I.e., the difference in case is not visible anymore.
1255 @end ignore
1256 @item %P
1257 Either @samp{am} or @samp{pm}, according to the given time value; or the
1258 corresponding strings for the current locale, printed in lowercase
1259 characters.  Noon is treated as @samp{pm} and midnight as @samp{am}.  In
1260 most locales @samp{AM}/@samp{PM} format is not supported, in such cases
1261 @code{"%P"} yields an empty string.
1263 This format is a GNU extension.
1265 @item %r
1266 The complete calendar time using the AM/PM format of the current locale.
1268 This format was first standardized by POSIX.2-1992 and by @w{ISO C99}.
1269 In the POSIX locale, this format is equivalent to @code{%I:%M:%S %p}.
1271 @item %R
1272 The hour and minute in decimal numbers using the format @code{%H:%M}.
1274 This format was first standardized by @w{ISO C99} and by POSIX.1-2001
1275 but was previously available as a GNU extension.
1277 @item %s
1278 The number of seconds since the epoch, i.e., since 1970-01-01 00:00:00 UTC.
1279 Leap seconds are not counted unless leap second support is available.
1281 This format is a GNU extension.
1283 @item %S
1284 The seconds as a decimal number (range @code{00} through @code{60}).
1286 @item %t
1287 A single @samp{\t} (tabulator) character.
1289 This format was first standardized by POSIX.2-1992 and by @w{ISO C99}.
1291 @item %T
1292 The time of day using decimal numbers using the format @code{%H:%M:%S}.
1294 This format was first standardized by POSIX.2-1992 and by @w{ISO C99}.
1296 @item %u
1297 The day of the week as a decimal number (range @code{1} through
1298 @code{7}), Monday being @code{1}.
1300 This format was first standardized by POSIX.2-1992 and by @w{ISO C99}.
1302 @item %U
1303 The week number of the current year as a decimal number (range @code{00}
1304 through @code{53}), starting with the first Sunday as the first day of
1305 the first week.  Days preceding the first Sunday in the year are
1306 considered to be in week @code{00}.
1308 @item %V
1309 The @w{ISO 8601:1988} week number as a decimal number (range @code{01}
1310 through @code{53}).  ISO weeks start with Monday and end with Sunday.
1311 Week @code{01} of a year is the first week which has the majority of its
1312 days in that year; this is equivalent to the week containing the year's
1313 first Thursday, and it is also equivalent to the week containing January
1314 4.  Week @code{01} of a year can contain days from the previous year.
1315 The week before week @code{01} of a year is the last week (@code{52} or
1316 @code{53}) of the previous year even if it contains days from the new
1317 year.
1319 This format was first standardized by POSIX.2-1992 and by @w{ISO C99}.
1321 @item %w
1322 The day of the week as a decimal number (range @code{0} through
1323 @code{6}), Sunday being @code{0}.
1325 @item %W
1326 The week number of the current year as a decimal number (range @code{00}
1327 through @code{53}), starting with the first Monday as the first day of
1328 the first week.  All days preceding the first Monday in the year are
1329 considered to be in week @code{00}.
1331 @item %x
1332 The preferred date representation for the current locale.
1334 @item %X
1335 The preferred time of day representation for the current locale.
1337 @item %y
1338 The year without a century as a decimal number (range @code{00} through
1339 @code{99}).  This is equivalent to the year modulo 100.
1341 @item %Y
1342 The year as a decimal number, using the Gregorian calendar.  Years
1343 before the year @code{1} are numbered @code{0}, @code{-1}, and so on.
1345 @item %z
1346 @w{RFC 822}/@w{ISO 8601:1988} style numeric time zone (e.g.,
1347 @code{-0600} or @code{+0100}), or nothing if no time zone is
1348 determinable.
1350 This format was first standardized by @w{ISO C99} and by POSIX.1-2001
1351 but was previously available as a GNU extension.
1353 In the POSIX locale, a full @w{RFC 822} timestamp is generated by the format
1354 @w{@samp{"%a, %d %b %Y %H:%M:%S %z"}} (or the equivalent
1355 @w{@samp{"%a, %d %b %Y %T %z"}}).
1357 @item %Z
1358 The time zone abbreviation (empty if the time zone can't be determined).
1360 @item %%
1361 A literal @samp{%} character.
1362 @end table
1364 The @var{size} parameter can be used to specify the maximum number of
1365 characters to be stored in the array @var{s}, including the terminating
1366 null character.  If the formatted time requires more than @var{size}
1367 characters, @code{strftime} returns zero and the contents of the array
1368 @var{s} are undefined.  Otherwise the return value indicates the
1369 number of characters placed in the array @var{s}, not including the
1370 terminating null character.
1372 @emph{Warning:} This convention for the return value which is prescribed
1373 in @w{ISO C} can lead to problems in some situations.  For certain
1374 format strings and certain locales the output really can be the empty
1375 string and this cannot be discovered by testing the return value only.
1376 E.g., in most locales the AM/PM time format is not supported (most of
1377 the world uses the 24 hour time representation).  In such locales
1378 @code{"%p"} will return the empty string, i.e., the return value is
1379 zero.  To detect situations like this something similar to the following
1380 code should be used:
1382 @smallexample
1383 buf[0] = '\1';
1384 len = strftime (buf, bufsize, format, tp);
1385 if (len == 0 && buf[0] != '\0')
1386   @{
1387     /* Something went wrong in the strftime call.  */
1388     @dots{}
1389   @}
1390 @end smallexample
1392 If @var{s} is a null pointer, @code{strftime} does not actually write
1393 anything, but instead returns the number of characters it would have written.
1395 According to POSIX.1 every call to @code{strftime} implies a call to
1396 @code{tzset}.  So the contents of the environment variable @code{TZ}
1397 is examined before any output is produced.
1399 For an example of @code{strftime}, see @ref{Time Functions Example}.
1400 @end deftypefun
1402 @comment time.h
1403 @comment ISO/Amend1
1404 @deftypefun size_t wcsftime (wchar_t *@var{s}, size_t @var{size}, const wchar_t *@var{template}, const struct tm *@var{brokentime})
1405 The @code{wcsftime} function is equivalent to the @code{strftime}
1406 function with the difference that it operates on wide character
1407 strings.  The buffer where the result is stored, pointed to by @var{s},
1408 must be an array of wide characters.  The parameter @var{size} which
1409 specifies the size of the output buffer gives the number of wide
1410 character, not the number of bytes.
1412 Also the format string @var{template} is a wide character string.  Since
1413 all characters needed to specify the format string are in the basic
1414 character set it is portably possible to write format strings in the C
1415 source code using the @code{L"@dots{}"} notation.  The parameter
1416 @var{brokentime} has the same meaning as in the @code{strftime} call.
1418 The @code{wcsftime} function supports the same flags, modifiers, and
1419 format specifiers as the @code{strftime} function.
1421 The return value of @code{wcsftime} is the number of wide characters
1422 stored in @code{s}.  When more characters would have to be written than
1423 can be placed in the buffer @var{s} the return value is zero, with the
1424 same problems indicated in the @code{strftime} documentation.
1425 @end deftypefun
1427 @node Parsing Date and Time
1428 @subsection Convert textual time and date information back
1430 The @w{ISO C} standard does not specify any functions which can convert
1431 the output of the @code{strftime} function back into a binary format.
1432 This led to a variety of more-or-less successful implementations with
1433 different interfaces over the years.  Then the Unix standard was
1434 extended by the addition of two functions: @code{strptime} and
1435 @code{getdate}.  Both have strange interfaces but at least they are
1436 widely available.
1438 @menu
1439 * Low-Level Time String Parsing::  Interpret string according to given format.
1440 * General Time String Parsing::    User-friendly function to parse data and
1441                                     time strings.
1442 @end menu
1444 @node Low-Level Time String Parsing
1445 @subsubsection Interpret string according to given format
1447 The first function is rather low-level.  It is nevertheless frequently
1448 used in software since it is better known.  Its interface and
1449 implementation are heavily influenced by the @code{getdate} function,
1450 which is defined and implemented in terms of calls to @code{strptime}.
1452 @comment time.h
1453 @comment XPG4
1454 @deftypefun {char *} strptime (const char *@var{s}, const char *@var{fmt}, struct tm *@var{tp})
1455 The @code{strptime} function parses the input string @var{s} according
1456 to the format string @var{fmt} and stores its results in the
1457 structure @var{tp}.
1459 The input string could be generated by a @code{strftime} call or
1460 obtained any other way.  It does not need to be in a human-recognizable
1461 format; e.g. a date passed as @code{"02:1999:9"} is acceptable, even
1462 though it is ambiguous without context.  As long as the format string
1463 @var{fmt} matches the input string the function will succeed.
1465 The user has to make sure, though, that the input can be parsed in a
1466 unambiguous way.  The string @code{"1999112"} can be parsed using the
1467 format @code{"%Y%m%d"} as 1999-1-12, 1999-11-2, or even 19991-1-2.  It
1468 is necessary to add appropriate separators to reliably get results.
1470 The format string consists of the same components as the format string
1471 of the @code{strftime} function.  The only difference is that the flags
1472 @code{_}, @code{-}, @code{0}, and @code{^} are not allowed.
1473 @comment Is this really the intention?  --drepper
1474 Several of the distinct formats of @code{strftime} do the same work in
1475 @code{strptime} since differences like case of the input do not matter.
1476 For reasons of symmetry all formats are supported, though.
1478 The modifiers @code{E} and @code{O} are also allowed everywhere the
1479 @code{strftime} function allows them.
1481 The formats are:
1483 @table @code
1484 @item %a
1485 @itemx %A
1486 The weekday name according to the current locale, in abbreviated form or
1487 the full name.
1489 @item %b
1490 @itemx %B
1491 @itemx %h
1492 The month name according to the current locale, in abbreviated form or
1493 the full name.
1495 @item %c
1496 The date and time representation for the current locale.
1498 @item %Ec
1499 Like @code{%c} but the locale's alternative date and time format is used.
1501 @item %C
1502 The century of the year.
1504 It makes sense to use this format only if the format string also
1505 contains the @code{%y} format.
1507 @item %EC
1508 The locale's representation of the period.
1510 Unlike @code{%C} it sometimes makes sense to use this format since some
1511 cultures represent years relative to the beginning of eras instead of
1512 using the Gregorian years.
1514 @item %d
1515 @item %e
1516 The day of the month as a decimal number (range @code{1} through @code{31}).
1517 Leading zeroes are permitted but not required.
1519 @item %Od
1520 @itemx %Oe
1521 Same as @code{%d} but using the locale's alternative numeric symbols.
1523 Leading zeroes are permitted but not required.
1525 @item %D
1526 Equivalent to @code{%m/%d/%y}.
1528 @item %F
1529 Equivalent to @code{%Y-%m-%d}, which is the @w{ISO 8601} date
1530 format.
1532 This is a GNU extension following an @w{ISO C99} extension to
1533 @code{strftime}.
1535 @item %g
1536 The year corresponding to the ISO week number, but without the century
1537 (range @code{00} through @code{99}).
1539 @emph{Note:} Currently, this is not fully implemented.  The format is
1540 recognized, input is consumed but no field in @var{tm} is set.
1542 This format is a GNU extension following a GNU extension of @code{strftime}.
1544 @item %G
1545 The year corresponding to the ISO week number.
1547 @emph{Note:} Currently, this is not fully implemented.  The format is
1548 recognized, input is consumed but no field in @var{tm} is set.
1550 This format is a GNU extension following a GNU extension of @code{strftime}.
1552 @item %H
1553 @itemx %k
1554 The hour as a decimal number, using a 24-hour clock (range @code{00} through
1555 @code{23}).
1557 @code{%k} is a GNU extension following a GNU extension of @code{strftime}.
1559 @item %OH
1560 Same as @code{%H} but using the locale's alternative numeric symbols.
1562 @item %I
1563 @itemx %l
1564 The hour as a decimal number, using a 12-hour clock (range @code{01} through
1565 @code{12}).
1567 @code{%l} is a GNU extension following a GNU extension of @code{strftime}.
1569 @item %OI
1570 Same as @code{%I} but using the locale's alternative numeric symbols.
1572 @item %j
1573 The day of the year as a decimal number (range @code{1} through @code{366}).
1575 Leading zeroes are permitted but not required.
1577 @item %m
1578 The month as a decimal number (range @code{1} through @code{12}).
1580 Leading zeroes are permitted but not required.
1582 @item %Om
1583 Same as @code{%m} but using the locale's alternative numeric symbols.
1585 @item %M
1586 The minute as a decimal number (range @code{0} through @code{59}).
1588 Leading zeroes are permitted but not required.
1590 @item %OM
1591 Same as @code{%M} but using the locale's alternative numeric symbols.
1593 @item %n
1594 @itemx %t
1595 Matches any white space.
1597 @item %p
1598 @item %P
1599 The locale-dependent equivalent to @samp{AM} or @samp{PM}.
1601 This format is not useful unless @code{%I} or @code{%l} is also used.
1602 Another complication is that the locale might not define these values at
1603 all and therefore the conversion fails.
1605 @code{%P} is a GNU extension following a GNU extension to @code{strftime}.
1607 @item %r
1608 The complete time using the AM/PM format of the current locale.
1610 A complication is that the locale might not define this format at all
1611 and therefore the conversion fails.
1613 @item %R
1614 The hour and minute in decimal numbers using the format @code{%H:%M}.
1616 @code{%R} is a GNU extension following a GNU extension to @code{strftime}.
1618 @item %s
1619 The number of seconds since the epoch, i.e., since 1970-01-01 00:00:00 UTC.
1620 Leap seconds are not counted unless leap second support is available.
1622 @code{%s} is a GNU extension following a GNU extension to @code{strftime}.
1624 @item %S
1625 The seconds as a decimal number (range @code{0} through @code{60}).
1627 Leading zeroes are permitted but not required.
1629 @strong{NB:} The Unix specification says the upper bound on this value
1630 is @code{61}, a result of a decision to allow double leap seconds.  You
1631 will not see the value @code{61} because no minute has more than one
1632 leap second, but the myth persists.
1634 @item %OS
1635 Same as @code{%S} but using the locale's alternative numeric symbols.
1637 @item %T
1638 Equivalent to the use of @code{%H:%M:%S} in this place.
1640 @item %u
1641 The day of the week as a decimal number (range @code{1} through
1642 @code{7}), Monday being @code{1}.
1644 Leading zeroes are permitted but not required.
1646 @emph{Note:} Currently, this is not fully implemented.  The format is
1647 recognized, input is consumed but no field in @var{tm} is set.
1649 @item %U
1650 The week number of the current year as a decimal number (range @code{0}
1651 through @code{53}).
1653 Leading zeroes are permitted but not required.
1655 @item %OU
1656 Same as @code{%U} but using the locale's alternative numeric symbols.
1658 @item %V
1659 The @w{ISO 8601:1988} week number as a decimal number (range @code{1}
1660 through @code{53}).
1662 Leading zeroes are permitted but not required.
1664 @emph{Note:} Currently, this is not fully implemented.  The format is
1665 recognized, input is consumed but no field in @var{tm} is set.
1667 @item %w
1668 The day of the week as a decimal number (range @code{0} through
1669 @code{6}), Sunday being @code{0}.
1671 Leading zeroes are permitted but not required.
1673 @emph{Note:} Currently, this is not fully implemented.  The format is
1674 recognized, input is consumed but no field in @var{tm} is set.
1676 @item %Ow
1677 Same as @code{%w} but using the locale's alternative numeric symbols.
1679 @item %W
1680 The week number of the current year as a decimal number (range @code{0}
1681 through @code{53}).
1683 Leading zeroes are permitted but not required.
1685 @emph{Note:} Currently, this is not fully implemented.  The format is
1686 recognized, input is consumed but no field in @var{tm} is set.
1688 @item %OW
1689 Same as @code{%W} but using the locale's alternative numeric symbols.
1691 @item %x
1692 The date using the locale's date format.
1694 @item %Ex
1695 Like @code{%x} but the locale's alternative data representation is used.
1697 @item %X
1698 The time using the locale's time format.
1700 @item %EX
1701 Like @code{%X} but the locale's alternative time representation is used.
1703 @item %y
1704 The year without a century as a decimal number (range @code{0} through
1705 @code{99}).
1707 Leading zeroes are permitted but not required.
1709 Note that it is questionable to use this format without
1710 the @code{%C} format.  The @code{strptime} function does regard input
1711 values in the range @math{68} to @math{99} as the years @math{1969} to
1712 @math{1999} and the values @math{0} to @math{68} as the years
1713 @math{2000} to @math{2068}.  But maybe this heuristic fails for some
1714 input data.
1716 Therefore it is best to avoid @code{%y} completely and use @code{%Y}
1717 instead.
1719 @item %Ey
1720 The offset from @code{%EC} in the locale's alternative representation.
1722 @item %Oy
1723 The offset of the year (from @code{%C}) using the locale's alternative
1724 numeric symbols.
1726 @item %Y
1727 The year as a decimal number, using the Gregorian calendar.
1729 @item %EY
1730 The full alternative year representation.
1732 @item %z
1733 The offset from GMT in @w{ISO 8601}/RFC822 format.
1735 @item %Z
1736 The timezone name.
1738 @emph{Note:} Currently, this is not fully implemented.  The format is
1739 recognized, input is consumed but no field in @var{tm} is set.
1741 @item %%
1742 A literal @samp{%} character.
1743 @end table
1745 All other characters in the format string must have a matching character
1746 in the input string.  Exceptions are white spaces in the input string
1747 which can match zero or more whitespace characters in the format string.
1749 @strong{Portability Note:} The XPG standard advises applications to use
1750 at least one whitespace character (as specified by @code{isspace}) or
1751 other non-alphanumeric characters between any two conversion
1752 specifications.  @Theglibc{} does not have this limitation but
1753 other libraries might have trouble parsing formats like
1754 @code{"%d%m%Y%H%M%S"}.
1756 The @code{strptime} function processes the input string from right to
1757 left.  Each of the three possible input elements (white space, literal,
1758 or format) are handled one after the other.  If the input cannot be
1759 matched to the format string the function stops.  The remainder of the
1760 format and input strings are not processed.
1762 The function returns a pointer to the first character it was unable to
1763 process.  If the input string contains more characters than required by
1764 the format string the return value points right after the last consumed
1765 input character.  If the whole input string is consumed the return value
1766 points to the @code{NULL} byte at the end of the string.  If an error
1767 occurs, i.e., @code{strptime} fails to match all of the format string,
1768 the function returns @code{NULL}.
1769 @end deftypefun
1771 The specification of the function in the XPG standard is rather vague,
1772 leaving out a few important pieces of information.  Most importantly, it
1773 does not specify what happens to those elements of @var{tm} which are
1774 not directly initialized by the different formats.  The
1775 implementations on different Unix systems vary here.
1777 The @glibcadj{} implementation does not touch those fields which are not
1778 directly initialized.  Exceptions are the @code{tm_wday} and
1779 @code{tm_yday} elements, which are recomputed if any of the year, month,
1780 or date elements changed.  This has two implications:
1782 @itemize @bullet
1783 @item
1784 Before calling the @code{strptime} function for a new input string, you
1785 should prepare the @var{tm} structure you pass.  Normally this will mean
1786 initializing all values are to zero.  Alternatively, you can set all
1787 fields to values like @code{INT_MAX}, allowing you to determine which
1788 elements were set by the function call.  Zero does not work here since
1789 it is a valid value for many of the fields.
1791 Careful initialization is necessary if you want to find out whether a
1792 certain field in @var{tm} was initialized by the function call.
1794 @item
1795 You can construct a @code{struct tm} value with several consecutive
1796 @code{strptime} calls.  A useful application of this is e.g. the parsing
1797 of two separate strings, one containing date information and the other
1798 time information.  By parsing one after the other without clearing the
1799 structure in-between, you can construct a complete broken-down time.
1800 @end itemize
1802 The following example shows a function which parses a string which is
1803 contains the date information in either US style or @w{ISO 8601} form:
1805 @smallexample
1806 const char *
1807 parse_date (const char *input, struct tm *tm)
1809   const char *cp;
1811   /* @r{First clear the result structure.}  */
1812   memset (tm, '\0', sizeof (*tm));
1814   /* @r{Try the ISO format first.}  */
1815   cp = strptime (input, "%F", tm);
1816   if (cp == NULL)
1817     @{
1818       /* @r{Does not match.  Try the US form.}  */
1819       cp = strptime (input, "%D", tm);
1820     @}
1822   return cp;
1824 @end smallexample
1826 @node General Time String Parsing
1827 @subsubsection A More User-friendly Way to Parse Times and Dates
1829 The Unix standard defines another function for parsing date strings.
1830 The interface is weird, but if the function happens to suit your
1831 application it is just fine.  It is problematic to use this function
1832 in multi-threaded programs or libraries, since it returns a pointer to
1833 a static variable, and uses a global variable and global state (an
1834 environment variable).
1836 @comment time.h
1837 @comment Unix98
1838 @defvar getdate_err
1839 This variable of type @code{int} contains the error code of the last
1840 unsuccessful call to @code{getdate}.  Defined values are:
1842 @table @math
1843 @item 1
1844 The environment variable @code{DATEMSK} is not defined or null.
1845 @item 2
1846 The template file denoted by the @code{DATEMSK} environment variable
1847 cannot be opened.
1848 @item 3
1849 Information about the template file cannot retrieved.
1850 @item 4
1851 The template file is not a regular file.
1852 @item 5
1853 An I/O error occurred while reading the template file.
1854 @item 6
1855 Not enough memory available to execute the function.
1856 @item 7
1857 The template file contains no matching template.
1858 @item 8
1859 The input date is invalid, but would match a template otherwise.  This
1860 includes dates like February 31st, and dates which cannot be represented
1861 in a @code{time_t} variable.
1862 @end table
1863 @end defvar
1865 @comment time.h
1866 @comment Unix98
1867 @deftypefun {struct tm *} getdate (const char *@var{string})
1868 The interface to @code{getdate} is the simplest possible for a function
1869 to parse a string and return the value.  @var{string} is the input
1870 string and the result is returned in a statically-allocated variable.
1872 The details about how the string is processed are hidden from the user.
1873 In fact, they can be outside the control of the program.  Which formats
1874 are recognized is controlled by the file named by the environment
1875 variable @code{DATEMSK}.  This file should contain
1876 lines of valid format strings which could be passed to @code{strptime}.
1878 The @code{getdate} function reads these format strings one after the
1879 other and tries to match the input string.  The first line which
1880 completely matches the input string is used.
1882 Elements not initialized through the format string retain the values
1883 present at the time of the @code{getdate} function call.
1885 The formats recognized by @code{getdate} are the same as for
1886 @code{strptime}.  See above for an explanation.  There are only a few
1887 extensions to the @code{strptime} behavior:
1889 @itemize @bullet
1890 @item
1891 If the @code{%Z} format is given the broken-down time is based on the
1892 current time of the timezone matched, not of the current timezone of the
1893 runtime environment.
1895 @emph{Note}: This is not implemented (currently).  The problem is that
1896 timezone names are not unique.  If a fixed timezone is assumed for a
1897 given string (say @code{EST} meaning US East Coast time), then uses for
1898 countries other than the USA will fail.  So far we have found no good
1899 solution to this.
1901 @item
1902 If only the weekday is specified the selected day depends on the current
1903 date.  If the current weekday is greater or equal to the @code{tm_wday}
1904 value the current week's day is chosen, otherwise the day next week is chosen.
1906 @item
1907 A similar heuristic is used when only the month is given and not the
1908 year.  If the month is greater than or equal to the current month, then
1909 the current year is used.  Otherwise it wraps to next year.  The first
1910 day of the month is assumed if one is not explicitly specified.
1912 @item
1913 The current hour, minute, and second are used if the appropriate value is
1914 not set through the format.
1916 @item
1917 If no date is given tomorrow's date is used if the time is
1918 smaller than the current time.  Otherwise today's date is taken.
1919 @end itemize
1921 It should be noted that the format in the template file need not only
1922 contain format elements.  The following is a list of possible format
1923 strings (taken from the Unix standard):
1925 @smallexample
1927 %A %B %d, %Y %H:%M:%S
1930 %m/%d/%y %I %p
1931 %d,%m,%Y %H:%M
1932 at %A the %dst of %B in %Y
1933 run job at %I %p,%B %dnd
1934 %A den %d. %B %Y %H.%M Uhr
1935 @end smallexample
1937 As you can see, the template list can contain very specific strings like
1938 @code{run job at %I %p,%B %dnd}.  Using the above list of templates and
1939 assuming the current time is Mon Sep 22 12:19:47 EDT 1986 we can obtain the
1940 following results for the given input.
1942 @multitable {xxxxxxxxxxxx} {xxxxxxxxxx} {xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx}
1943 @item        Input @tab     Match @tab Result
1944 @item        Mon @tab       %a @tab    Mon Sep 22 12:19:47 EDT 1986
1945 @item        Sun @tab       %a @tab    Sun Sep 28 12:19:47 EDT 1986
1946 @item        Fri @tab       %a @tab    Fri Sep 26 12:19:47 EDT 1986
1947 @item        September @tab %B @tab    Mon Sep 1 12:19:47 EDT 1986
1948 @item        January @tab   %B @tab    Thu Jan 1 12:19:47 EST 1987
1949 @item        December @tab  %B @tab    Mon Dec 1 12:19:47 EST 1986
1950 @item        Sep Mon @tab   %b %a @tab Mon Sep 1 12:19:47 EDT 1986
1951 @item        Jan Fri @tab   %b %a @tab Fri Jan 2 12:19:47 EST 1987
1952 @item        Dec Mon @tab   %b %a @tab Mon Dec 1 12:19:47 EST 1986
1953 @item        Jan Wed 1989 @tab  %b %a %Y @tab Wed Jan 4 12:19:47 EST 1989
1954 @item        Fri 9 @tab     %a %H @tab Fri Sep 26 09:00:00 EDT 1986
1955 @item        Feb 10:30 @tab %b %H:%S @tab Sun Feb 1 10:00:30 EST 1987
1956 @item        10:30 @tab     %H:%M @tab Tue Sep 23 10:30:00 EDT 1986
1957 @item        13:30 @tab     %H:%M @tab Mon Sep 22 13:30:00 EDT 1986
1958 @end multitable
1960 The return value of the function is a pointer to a static variable of
1961 type @w{@code{struct tm}}, or a null pointer if an error occurred.  The
1962 result is only valid until the next @code{getdate} call, making this
1963 function unusable in multi-threaded applications.
1965 The @code{errno} variable is @emph{not} changed.  Error conditions are
1966 stored in the global variable @code{getdate_err}.  See the
1967 description above for a list of the possible error values.
1969 @emph{Warning:} The @code{getdate} function should @emph{never} be
1970 used in SUID-programs.  The reason is obvious: using the
1971 @code{DATEMSK} environment variable you can get the function to open
1972 any arbitrary file and chances are high that with some bogus input
1973 (such as a binary file) the program will crash.
1974 @end deftypefun
1976 @comment time.h
1977 @comment GNU
1978 @deftypefun int getdate_r (const char *@var{string}, struct tm *@var{tp})
1979 The @code{getdate_r} function is the reentrant counterpart of
1980 @code{getdate}.  It does not use the global variable @code{getdate_err}
1981 to signal an error, but instead returns an error code.  The same error
1982 codes as described in the @code{getdate_err} documentation above are
1983 used, with 0 meaning success.
1985 Moreover, @code{getdate_r} stores the broken-down time in the variable
1986 of type @code{struct tm} pointed to by the second argument, rather than
1987 in a static variable.
1989 This function is not defined in the Unix standard.  Nevertheless it is
1990 available on some other Unix systems as well.
1992 The warning against using @code{getdate} in SUID-programs applies to
1993 @code{getdate_r} as well.
1994 @end deftypefun
1996 @node TZ Variable
1997 @subsection Specifying the Time Zone with @code{TZ}
1999 In POSIX systems, a user can specify the time zone by means of the
2000 @code{TZ} environment variable.  For information about how to set
2001 environment variables, see @ref{Environment Variables}.  The functions
2002 for accessing the time zone are declared in @file{time.h}.
2003 @pindex time.h
2004 @cindex time zone
2006 You should not normally need to set @code{TZ}.  If the system is
2007 configured properly, the default time zone will be correct.  You might
2008 set @code{TZ} if you are using a computer over a network from a
2009 different time zone, and would like times reported to you in the time
2010 zone local to you, rather than what is local to the computer.
2012 In POSIX.1 systems the value of the @code{TZ} variable can be in one of
2013 three formats.  With @theglibc{}, the most common format is the
2014 last one, which can specify a selection from a large database of time
2015 zone information for many regions of the world.  The first two formats
2016 are used to describe the time zone information directly, which is both
2017 more cumbersome and less precise.  But the POSIX.1 standard only
2018 specifies the details of the first two formats, so it is good to be
2019 familiar with them in case you come across a POSIX.1 system that doesn't
2020 support a time zone information database.
2022 The first format is used when there is no Daylight Saving Time (or
2023 summer time) in the local time zone:
2025 @smallexample
2026 @r{@var{std} @var{offset}}
2027 @end smallexample
2029 The @var{std} string specifies the name of the time zone.  It must be
2030 three or more characters long and must not contain a leading colon,
2031 embedded digits, commas, nor plus and minus signs.  There is no space
2032 character separating the time zone name from the @var{offset}, so these
2033 restrictions are necessary to parse the specification correctly.
2035 The @var{offset} specifies the time value you must add to the local time
2036 to get a Coordinated Universal Time value.  It has syntax like
2037 [@code{+}|@code{-}]@var{hh}[@code{:}@var{mm}[@code{:}@var{ss}]].  This
2038 is positive if the local time zone is west of the Prime Meridian and
2039 negative if it is east.  The hour must be between @code{0} and
2040 @code{23}, and the minute and seconds between @code{0} and @code{59}.
2042 For example, here is how we would specify Eastern Standard Time, but
2043 without any Daylight Saving Time alternative:
2045 @smallexample
2046 EST+5
2047 @end smallexample
2049 The second format is used when there is Daylight Saving Time:
2051 @smallexample
2052 @r{@var{std} @var{offset} @var{dst} [@var{offset}]@code{,}@var{start}[@code{/}@var{time}]@code{,}@var{end}[@code{/}@var{time}]}
2053 @end smallexample
2055 The initial @var{std} and @var{offset} specify the standard time zone, as
2056 described above.  The @var{dst} string and @var{offset} specify the name
2057 and offset for the corresponding Daylight Saving Time zone; if the
2058 @var{offset} is omitted, it defaults to one hour ahead of standard time.
2060 The remainder of the specification describes when Daylight Saving Time is
2061 in effect.  The @var{start} field is when Daylight Saving Time goes into
2062 effect and the @var{end} field is when the change is made back to standard
2063 time.  The following formats are recognized for these fields:
2065 @table @code
2066 @item J@var{n}
2067 This specifies the Julian day, with @var{n} between @code{1} and @code{365}.
2068 February 29 is never counted, even in leap years.
2070 @item @var{n}
2071 This specifies the Julian day, with @var{n} between @code{0} and @code{365}.
2072 February 29 is counted in leap years.
2074 @item M@var{m}.@var{w}.@var{d}
2075 This specifies day @var{d} of week @var{w} of month @var{m}.  The day
2076 @var{d} must be between @code{0} (Sunday) and @code{6}.  The week
2077 @var{w} must be between @code{1} and @code{5}; week @code{1} is the
2078 first week in which day @var{d} occurs, and week @code{5} specifies the
2079 @emph{last} @var{d} day in the month.  The month @var{m} should be
2080 between @code{1} and @code{12}.
2081 @end table
2083 The @var{time} fields specify when, in the local time currently in
2084 effect, the change to the other time occurs.  If omitted, the default is
2085 @code{02:00:00}.
2087 For example, here is how you would specify the Eastern time zone in the
2088 United States, including the appropriate Daylight Saving Time and its dates
2089 of applicability.  The normal offset from UTC is 5 hours; since this is
2090 west of the prime meridian, the sign is positive.  Summer time begins on
2091 the first Sunday in April at 2:00am, and ends on the last Sunday in October
2092 at 2:00am.
2094 @smallexample
2095 EST+5EDT,M4.1.0/2,M10.5.0/2
2096 @end smallexample
2098 The schedule of Daylight Saving Time in any particular jurisdiction has
2099 changed over the years.  To be strictly correct, the conversion of dates
2100 and times in the past should be based on the schedule that was in effect
2101 then.  However, this format has no facilities to let you specify how the
2102 schedule has changed from year to year.  The most you can do is specify
2103 one particular schedule---usually the present day schedule---and this is
2104 used to convert any date, no matter when.  For precise time zone
2105 specifications, it is best to use the time zone information database
2106 (see below).
2108 The third format looks like this:
2110 @smallexample
2111 :@var{characters}
2112 @end smallexample
2114 Each operating system interprets this format differently; in
2115 @theglibc{}, @var{characters} is the name of a file which describes the time
2116 zone.
2118 @pindex /etc/localtime
2119 @pindex localtime
2120 If the @code{TZ} environment variable does not have a value, the
2121 operation chooses a time zone by default.  In @theglibc{}, the
2122 default time zone is like the specification @samp{TZ=:/etc/localtime}
2123 (or @samp{TZ=:/usr/local/etc/localtime}, depending on how @theglibc{}
2124 was configured; @pxref{Installation}).  Other C libraries use their own
2125 rule for choosing the default time zone, so there is little we can say
2126 about them.
2128 @cindex time zone database
2129 @pindex /share/lib/zoneinfo
2130 @pindex zoneinfo
2131 If @var{characters} begins with a slash, it is an absolute file name;
2132 otherwise the library looks for the file
2133 @w{@file{/share/lib/zoneinfo/@var{characters}}}.  The @file{zoneinfo}
2134 directory contains data files describing local time zones in many
2135 different parts of the world.  The names represent major cities, with
2136 subdirectories for geographical areas; for example,
2137 @file{America/New_York}, @file{Europe/London}, @file{Asia/Hong_Kong}.
2138 These data files are installed by the system administrator, who also
2139 sets @file{/etc/localtime} to point to the data file for the local time
2140 zone.  @Theglibc{} comes with a large database of time zone
2141 information for most regions of the world, which is maintained by a
2142 community of volunteers and put in the public domain.
2144 @node Time Zone Functions
2145 @subsection Functions and Variables for Time Zones
2147 @comment time.h
2148 @comment POSIX.1
2149 @deftypevar {char *} tzname [2]
2150 The array @code{tzname} contains two strings, which are the standard
2151 names of the pair of time zones (standard and Daylight
2152 Saving) that the user has selected.  @code{tzname[0]} is the name of
2153 the standard time zone (for example, @code{"EST"}), and @code{tzname[1]}
2154 is the name for the time zone when Daylight Saving Time is in use (for
2155 example, @code{"EDT"}).  These correspond to the @var{std} and @var{dst}
2156 strings (respectively) from the @code{TZ} environment variable.  If
2157 Daylight Saving Time is never used, @code{tzname[1]} is the empty string.
2159 The @code{tzname} array is initialized from the @code{TZ} environment
2160 variable whenever @code{tzset}, @code{ctime}, @code{strftime},
2161 @code{mktime}, or @code{localtime} is called.  If multiple abbreviations
2162 have been used (e.g. @code{"EWT"} and @code{"EDT"} for U.S. Eastern War
2163 Time and Eastern Daylight Time), the array contains the most recent
2164 abbreviation.
2166 The @code{tzname} array is required for POSIX.1 compatibility, but in
2167 GNU programs it is better to use the @code{tm_zone} member of the
2168 broken-down time structure, since @code{tm_zone} reports the correct
2169 abbreviation even when it is not the latest one.
2171 Though the strings are declared as @code{char *} the user must refrain
2172 from modifying these strings.  Modifying the strings will almost certainly
2173 lead to trouble.
2175 @end deftypevar
2177 @comment time.h
2178 @comment POSIX.1
2179 @deftypefun void tzset (void)
2180 The @code{tzset} function initializes the @code{tzname} variable from
2181 the value of the @code{TZ} environment variable.  It is not usually
2182 necessary for your program to call this function, because it is called
2183 automatically when you use the other time conversion functions that
2184 depend on the time zone.
2185 @end deftypefun
2187 The following variables are defined for compatibility with System V
2188 Unix.  Like @code{tzname}, these variables are set by calling
2189 @code{tzset} or the other time conversion functions.
2191 @comment time.h
2192 @comment SVID
2193 @deftypevar {long int} timezone
2194 This contains the difference between UTC and the latest local standard
2195 time, in seconds west of UTC.  For example, in the U.S. Eastern time
2196 zone, the value is @code{5*60*60}.  Unlike the @code{tm_gmtoff} member
2197 of the broken-down time structure, this value is not adjusted for
2198 daylight saving, and its sign is reversed.  In GNU programs it is better
2199 to use @code{tm_gmtoff}, since it contains the correct offset even when
2200 it is not the latest one.
2201 @end deftypevar
2203 @comment time.h
2204 @comment SVID
2205 @deftypevar int daylight
2206 This variable has a nonzero value if Daylight Saving Time rules apply.
2207 A nonzero value does not necessarily mean that Daylight Saving Time is
2208 now in effect; it means only that Daylight Saving Time is sometimes in
2209 effect.
2210 @end deftypevar
2212 @node Time Functions Example
2213 @subsection Time Functions Example
2215 Here is an example program showing the use of some of the calendar time
2216 functions.
2218 @smallexample
2219 @include strftim.c.texi
2220 @end smallexample
2222 It produces output like this:
2224 @smallexample
2225 Wed Jul 31 13:02:36 1991
2226 Today is Wednesday, July 31.
2227 The time is 01:02 PM.
2228 @end smallexample
2231 @node Setting an Alarm
2232 @section Setting an Alarm
2234 The @code{alarm} and @code{setitimer} functions provide a mechanism for a
2235 process to interrupt itself in the future.  They do this by setting a
2236 timer; when the timer expires, the process receives a signal.
2238 @cindex setting an alarm
2239 @cindex interval timer, setting
2240 @cindex alarms, setting
2241 @cindex timers, setting
2242 Each process has three independent interval timers available:
2244 @itemize @bullet
2245 @item
2246 A real-time timer that counts elapsed time.  This timer sends a
2247 @code{SIGALRM} signal to the process when it expires.
2248 @cindex real-time timer
2249 @cindex timer, real-time
2251 @item
2252 A virtual timer that counts processor time used by the process.  This timer
2253 sends a @code{SIGVTALRM} signal to the process when it expires.
2254 @cindex virtual timer
2255 @cindex timer, virtual
2257 @item
2258 A profiling timer that counts both processor time used by the process,
2259 and processor time spent in system calls on behalf of the process.  This
2260 timer sends a @code{SIGPROF} signal to the process when it expires.
2261 @cindex profiling timer
2262 @cindex timer, profiling
2264 This timer is useful for profiling in interpreters.  The interval timer
2265 mechanism does not have the fine granularity necessary for profiling
2266 native code.
2267 @c @xref{profil} !!!
2268 @end itemize
2270 You can only have one timer of each kind set at any given time.  If you
2271 set a timer that has not yet expired, that timer is simply reset to the
2272 new value.
2274 You should establish a handler for the appropriate alarm signal using
2275 @code{signal} or @code{sigaction} before issuing a call to
2276 @code{setitimer} or @code{alarm}.  Otherwise, an unusual chain of events
2277 could cause the timer to expire before your program establishes the
2278 handler.  In this case it would be terminated, since termination is the
2279 default action for the alarm signals.  @xref{Signal Handling}.
2281 To be able to use the alarm function to interrupt a system call which
2282 might block otherwise indefinitely it is important to @emph{not} set the
2283 @code{SA_RESTART} flag when registering the signal handler using
2284 @code{sigaction}.  When not using @code{sigaction} things get even
2285 uglier: the @code{signal} function has to fixed semantics with respect
2286 to restarts.  The BSD semantics for this function is to set the flag.
2287 Therefore, if @code{sigaction} for whatever reason cannot be used, it is
2288 necessary to use @code{sysv_signal} and not @code{signal}.
2290 The @code{setitimer} function is the primary means for setting an alarm.
2291 This facility is declared in the header file @file{sys/time.h}.  The
2292 @code{alarm} function, declared in @file{unistd.h}, provides a somewhat
2293 simpler interface for setting the real-time timer.
2294 @pindex unistd.h
2295 @pindex sys/time.h
2297 @comment sys/time.h
2298 @comment BSD
2299 @deftp {Data Type} {struct itimerval}
2300 This structure is used to specify when a timer should expire.  It contains
2301 the following members:
2302 @table @code
2303 @item struct timeval it_interval
2304 This is the period between successive timer interrupts.  If zero, the
2305 alarm will only be sent once.
2307 @item struct timeval it_value
2308 This is the period between now and the first timer interrupt.  If zero,
2309 the alarm is disabled.
2310 @end table
2312 The @code{struct timeval} data type is described in @ref{Elapsed Time}.
2313 @end deftp
2315 @comment sys/time.h
2316 @comment BSD
2317 @deftypefun int setitimer (int @var{which}, const struct itimerval *@var{new}, struct itimerval *@var{old})
2318 The @code{setitimer} function sets the timer specified by @var{which}
2319 according to @var{new}.  The @var{which} argument can have a value of
2320 @code{ITIMER_REAL}, @code{ITIMER_VIRTUAL}, or @code{ITIMER_PROF}.
2322 If @var{old} is not a null pointer, @code{setitimer} returns information
2323 about any previous unexpired timer of the same kind in the structure it
2324 points to.
2326 The return value is @code{0} on success and @code{-1} on failure.  The
2327 following @code{errno} error conditions are defined for this function:
2329 @table @code
2330 @item EINVAL
2331 The timer period is too large.
2332 @end table
2333 @end deftypefun
2335 @comment sys/time.h
2336 @comment BSD
2337 @deftypefun int getitimer (int @var{which}, struct itimerval *@var{old})
2338 The @code{getitimer} function stores information about the timer specified
2339 by @var{which} in the structure pointed at by @var{old}.
2341 The return value and error conditions are the same as for @code{setitimer}.
2342 @end deftypefun
2344 @comment sys/time.h
2345 @comment BSD
2346 @vtable @code
2347 @item ITIMER_REAL
2348 This constant can be used as the @var{which} argument to the
2349 @code{setitimer} and @code{getitimer} functions to specify the real-time
2350 timer.
2352 @comment sys/time.h
2353 @comment BSD
2354 @item ITIMER_VIRTUAL
2355 This constant can be used as the @var{which} argument to the
2356 @code{setitimer} and @code{getitimer} functions to specify the virtual
2357 timer.
2359 @comment sys/time.h
2360 @comment BSD
2361 @item ITIMER_PROF
2362 This constant can be used as the @var{which} argument to the
2363 @code{setitimer} and @code{getitimer} functions to specify the profiling
2364 timer.
2365 @end vtable
2367 @comment unistd.h
2368 @comment POSIX.1
2369 @deftypefun {unsigned int} alarm (unsigned int @var{seconds})
2370 The @code{alarm} function sets the real-time timer to expire in
2371 @var{seconds} seconds.  If you want to cancel any existing alarm, you
2372 can do this by calling @code{alarm} with a @var{seconds} argument of
2373 zero.
2375 The return value indicates how many seconds remain before the previous
2376 alarm would have been sent.  If there is no previous alarm, @code{alarm}
2377 returns zero.
2378 @end deftypefun
2380 The @code{alarm} function could be defined in terms of @code{setitimer}
2381 like this:
2383 @smallexample
2384 unsigned int
2385 alarm (unsigned int seconds)
2387   struct itimerval old, new;
2388   new.it_interval.tv_usec = 0;
2389   new.it_interval.tv_sec = 0;
2390   new.it_value.tv_usec = 0;
2391   new.it_value.tv_sec = (long int) seconds;
2392   if (setitimer (ITIMER_REAL, &new, &old) < 0)
2393     return 0;
2394   else
2395     return old.it_value.tv_sec;
2397 @end smallexample
2399 There is an example showing the use of the @code{alarm} function in
2400 @ref{Handler Returns}.
2402 If you simply want your process to wait for a given number of seconds,
2403 you should use the @code{sleep} function.  @xref{Sleeping}.
2405 You shouldn't count on the signal arriving precisely when the timer
2406 expires.  In a multiprocessing environment there is typically some
2407 amount of delay involved.
2409 @strong{Portability Note:} The @code{setitimer} and @code{getitimer}
2410 functions are derived from BSD Unix, while the @code{alarm} function is
2411 specified by the POSIX.1 standard.  @code{setitimer} is more powerful than
2412 @code{alarm}, but @code{alarm} is more widely used.
2414 @node Sleeping
2415 @section Sleeping
2417 The function @code{sleep} gives a simple way to make the program wait
2418 for a short interval.  If your program doesn't use signals (except to
2419 terminate), then you can expect @code{sleep} to wait reliably throughout
2420 the specified interval.  Otherwise, @code{sleep} can return sooner if a
2421 signal arrives; if you want to wait for a given interval regardless of
2422 signals, use @code{select} (@pxref{Waiting for I/O}) and don't specify
2423 any descriptors to wait for.
2424 @c !!! select can get EINTR; using SA_RESTART makes sleep win too.
2426 @comment unistd.h
2427 @comment POSIX.1
2428 @deftypefun {unsigned int} sleep (unsigned int @var{seconds})
2429 The @code{sleep} function waits for @var{seconds} or until a signal
2430 is delivered, whichever happens first.
2432 If @code{sleep} function returns because the requested interval is over,
2433 it returns a value of zero.  If it returns because of delivery of a
2434 signal, its return value is the remaining time in the sleep interval.
2436 The @code{sleep} function is declared in @file{unistd.h}.
2437 @end deftypefun
2439 Resist the temptation to implement a sleep for a fixed amount of time by
2440 using the return value of @code{sleep}, when nonzero, to call
2441 @code{sleep} again.  This will work with a certain amount of accuracy as
2442 long as signals arrive infrequently.  But each signal can cause the
2443 eventual wakeup time to be off by an additional second or so.  Suppose a
2444 few signals happen to arrive in rapid succession by bad luck---there is
2445 no limit on how much this could shorten or lengthen the wait.
2447 Instead, compute the calendar time at which the program should stop
2448 waiting, and keep trying to wait until that calendar time.  This won't
2449 be off by more than a second.  With just a little more work, you can use
2450 @code{select} and make the waiting period quite accurate.  (Of course,
2451 heavy system load can cause additional unavoidable delays---unless the
2452 machine is dedicated to one application, there is no way you can avoid
2453 this.)
2455 On some systems, @code{sleep} can do strange things if your program uses
2456 @code{SIGALRM} explicitly.  Even if @code{SIGALRM} signals are being
2457 ignored or blocked when @code{sleep} is called, @code{sleep} might
2458 return prematurely on delivery of a @code{SIGALRM} signal.  If you have
2459 established a handler for @code{SIGALRM} signals and a @code{SIGALRM}
2460 signal is delivered while the process is sleeping, the action taken
2461 might be just to cause @code{sleep} to return instead of invoking your
2462 handler.  And, if @code{sleep} is interrupted by delivery of a signal
2463 whose handler requests an alarm or alters the handling of @code{SIGALRM},
2464 this handler and @code{sleep} will interfere.
2466 On @gnusystems{}, it is safe to use @code{sleep} and @code{SIGALRM} in
2467 the same program, because @code{sleep} does not work by means of
2468 @code{SIGALRM}.
2470 @comment time.h
2471 @comment POSIX.1
2472 @deftypefun int nanosleep (const struct timespec *@var{requested_time}, struct timespec *@var{remaining})
2473 If resolution to seconds is not enough the @code{nanosleep} function can
2474 be used.  As the name suggests the sleep interval can be specified in
2475 nanoseconds.  The actual elapsed time of the sleep interval might be
2476 longer since the system rounds the elapsed time you request up to the
2477 next integer multiple of the actual resolution the system can deliver.
2479 *@code{requested_time} is the elapsed time of the interval you want to
2480 sleep.
2482 The function returns as *@code{remaining} the elapsed time left in the
2483 interval for which you requested to sleep.  If the interval completed
2484 without getting interrupted by a signal, this is zero.
2486 @code{struct timespec} is described in @xref{Elapsed Time}.
2488 If the function returns because the interval is over the return value is
2489 zero.  If the function returns @math{-1} the global variable @var{errno}
2490 is set to the following values:
2492 @table @code
2493 @item EINTR
2494 The call was interrupted because a signal was delivered to the thread.
2495 If the @var{remaining} parameter is not the null pointer the structure
2496 pointed to by @var{remaining} is updated to contain the remaining
2497 elapsed time.
2499 @item EINVAL
2500 The nanosecond value in the @var{requested_time} parameter contains an
2501 illegal value.  Either the value is negative or greater than or equal to
2502 1000 million.
2503 @end table
2505 This function is a cancellation point in multi-threaded programs.  This
2506 is a problem if the thread allocates some resources (like memory, file
2507 descriptors, semaphores or whatever) at the time @code{nanosleep} is
2508 called.  If the thread gets canceled these resources stay allocated
2509 until the program ends.  To avoid this calls to @code{nanosleep} should
2510 be protected using cancellation handlers.
2511 @c ref pthread_cleanup_push / pthread_cleanup_pop
2513 The @code{nanosleep} function is declared in @file{time.h}.
2514 @end deftypefun