Linux如何获取时间戳？

在Linux系统中,时间戳（Timestamp）是指从特定时间起点（通常是1970年1月1日00:00:00 UTC，即“Unix纪元”）开始经过的秒数、毫秒数或纳秒数，常用于日志记录、文件管理、系统监控等场景，获取时间戳的方法多样，涵盖命令行工具、编程语言接口及系统调用，本文将详细介绍这些方法及其应用场景。

命令行工具获取时间戳

Linux命令行提供了多个便捷工具用于获取时间戳,其中date是最常用的命令，支持多种时间戳格式转换；stat和ls则侧重于文件时间戳的获取。

date命令：获取当前时间戳并转换格式

date命令是Linux时间处理的核心工具，通过参数可灵活输出Unix时间戳（秒级、毫秒级、纳秒级）或反向转换时间戳为可读时间。

• 获取秒级Unix时间戳：

  date +%s

  输出当前时间距离Unix纪元的秒数,例如1634567890。

• 获取毫秒级时间戳：

  date +%s%3N

  %3N表示纳秒级补零到3位（即毫秒），例如1634567890123。

• 获取纳秒级时间戳：

  date +%s%N

  输出包含纳秒的时间戳,例如1634567890123456789。

• 反向转换：时间戳转可读时间：

  date -d "@1634567890" +"%Y-%m-%d %H:%M:%S"

  -d参数指定时间戳字符串，+"%Y-%m-%d %H:%M:%S"定义输出格式，结果为2021-10-19 10:04:50（UTC时间），若需本地时间，可添加-d参数或设置TZ环境变量（如TZ="Asia/Shanghai" date -d "@1634567890" +"%F %T"）。

stat命令：获取文件时间戳

stat命令用于显示文件或文件系统的详细状态，其中时间戳包括访问时间（atime）、修改时间（mtime）和状态改变时间（ctime）。

• 基本用法：

  stat file.txt

  输出包含Access: 2021-10-19 10:05:00.000000000 +0800（访问时间）、Modify: 2021-10-19 10:04:50.000000000 +0800（修改时间）、Change: 2021-10-19 10:04:50.000000000 +0800（状态改变时间）。

• 提取秒级时间戳：

  stat -c %Y file.txt  # 修改时间（mtime）
  stat -c %X file.txt  # 访问时间（atime）
  stat -c %Z file.txt  # 状态改变时间（ctime）

  输出对应时间戳的秒数,例如1634567890。

ls命令：显示文件时间戳（简化版）

ls命令可通过--time-style参数控制时间显示格式，适合快速查看文件时间。

• 示例：

  ls -l --time-style=full-iso file.txt

  输出类似-rw-r--r-- 1 user user 0 Oct 19 10:04:50.123456789 2021 file.txt，其中10:04:50.123456789为修改时间。

命令行工具对比

编程语言获取时间戳

在脚本开发或应用程序中,可通过编程语言接口获取时间戳，支持更灵活的时间处理逻辑。

Python：time和datetime模块

Python的time模块直接提供时间戳功能，datetime模块支持时间戳与日期对象的转换。

• 获取当前时间戳：

  import time
  timestamp = time.time()  # 秒级时间戳（浮点数，含小数部分）
  print(int(timestamp))    # 整数秒级时间戳
  print(time.time_ns())    # 纳秒级时间戳（Python 3.7+）

• 时间戳转日期对象：

  from datetime import datetime
  dt_object = datetime.fromtimestamp(1634567890)
  print(dt_object)  # 2021-10-19 10:04:50+00:00（UTC时间）
  print(dt_object.strftime("%Y-%m-%d %H:%M:%S"))  # 格式化输出

• 日期对象转时间戳：

  

  dt_object = datetime(2021, 10, 19, 10, 4, 50)
  timestamp = dt_object.timestamp()
  print(timestamp)  # 1634567890.0

C语言：time.h和sys/time.h

C语言通过标准库函数获取时间戳,支持秒级、微秒级精度，适合底层系统开发。

• 秒级时间戳（time()）：

  #include <time.h>
  #include <stdio.h>
  int main() {
      time_t timestamp = time(NULL);
      printf("Timestamp: %ldn", timestamp);
      return 0;
  }

• 微秒级时间戳（gettimeofday()，需sys/time.h）：

  #include <sys/time.h>
  #include <stdio.h>
  int main() {
      struct timeval tv;
      gettimeofday(&tv, NULL);
      long timestamp_sec = tv.tv_sec;
      long timestamp_usec = tv.tv_usec;
      printf("Timestamp: %ld.%06ldn", timestamp_sec, timestamp_usec);
      return 0;
  }

• 纳秒级时间戳（clock_gettime()，需<time.h>）：

  #include <time.h>
  #include <stdio.h>
  int main() {
      struct timespec ts;
      clock_gettime(CLOCK_REALTIME, &ts);  // CLOCK_REALTIME: 实时时间
      printf("Timestamp: %ld.%09ldn", ts.tv_sec, ts.tv_nsec);
      return 0;
  }

系统调用获取时间戳

Linux内核提供了系统调用接口,供程序直接获取时间信息，精度和类型更丰富。

常用系统调用

• time()：获取当前秒级时间戳（返回time_t类型）。
• gettimeofday()：获取当前时间（秒+微秒），参数为struct timeval，已在新版内核中标记为“废弃”，但仍广泛使用。
• clock_gettime()：推荐的高精度时间获取接口，支持CLOCK_REALTIME（实时时间）、CLOCK_MONOTONIC（单调时间，不受系统时间调整影响）等时钟类型，参数为struct timespec（秒+纳秒）。

示例：C语言调用clock_gettime()

#include <time.h>
#include <stdio.h>
int main() {
    struct timespec ts;
    if (clock_gettime(CLOCK_REALTIME, &ts) == 0) {
        printf("Seconds: %ldnNanoseconds: %ldn", ts.tv_sec, ts.tv_nsec);
    } else {
        perror("clock_gettime failed");
    }
    return 0;
}

时间戳类型与转换

Linux中常见时间戳类型包括：

• Unix时间戳：秒级（time_t）或纳秒级（timespec），默认UTC时区。
• Windows FILETIME：1601年1月1日开始的100纳秒间隔，可通过date命令转换：date -d "$(date -d '1601-01-01 00:00:00 UTC +<seconds> seconds')" +"%s"。
• POSIX时间戳：与Unix时间戳一致，但需注意时区差异（可通过date -u强制UTC）。

相关问答FAQs

Q1: Linux中如何将时间戳转换为带时区的可读时间？
A: 使用date命令的-d参数和TZ环境变量指定时区，将时间戳1634567890转换为上海时间：

TZ="Asia/Shanghai" date -d "@1634567890" +"%Y-%m-%d %H:%M:%S %Z"

输出结果为2021-10-19 18:04:50 CST（CST为中国标准时区）。

Q2: 如何获取文件的创建时间戳（ctime）？
A: Linux文件系统（如ext4）通常不单独记录文件创建时间，stat命令的%Z参数显示的是“状态改变时间”（ctime，即文件属性如权限、所有者最后一次改变的时间），若需尝试获取创建时间，可使用stat -c %W file.txt（部分文件系统支持），但结果可能为0或ctime，对于精确创建时间，需依赖文件系统特性或第三方工具（如debugfs查看ext4文件系统元数据）。