Linux中如何获取时间戳？命令有哪些？

在Linux系统中，时间戳（Timestamp）通常指从1970年1月1日00:00:00 UTC（Unix纪元）开始经过的秒数、毫秒数或纳秒数，广泛应用于日志记录、文件时间标记、系统监控、数据同步等场景，获取时间戳的方法多样，既可通过命令行工具快速实现，也能通过编程语言灵活调用，本文将详细介绍Linux中获取时间戳的多种方式，涵盖命令行工具、编程接口及实际应用场景。

通过命令行工具获取时间戳

Linux提供了丰富的命令行工具，可便捷地获取不同精度的时间戳,满足日常运维和脚本开发需求。

date命令：最常用的时间戳获取工具

date是Linux系统处理日期和时间的基础命令，支持将当前时间或指定时间转换为时间戳,也可将时间戳还原为可读日期。

• 获取当前秒级时间戳（Unix时间戳）
  默认情况下，date命令通过%s格式化字符串输出当前时间的秒级时间戳（UTC时间）：

  date +%s

  示例输出：1678886400（对应2023-03-15 12:00:00 UTC）。

• 获取毫秒级/微秒级/纳秒级时间戳
  若需更高精度，可结合%3N（毫秒）、%6N（微秒）、%9N（纳秒）参数：

  date +%s%3N  # 毫秒级时间戳（如1678886400123）
  date +%s%6N  # 微秒级时间戳（如1678886400123456）
  date +%s%9N  # 纳秒级时间戳（如1678886400123456789）

  注意：%N的精度依赖系统内核，部分旧版Linux或BSD系统（如macOS）可能不支持纳秒级输出，需通过date +%s结合python等工具补充。

• 将时间戳转换为可读日期
  使用-d参数可反向转换时间戳为本地时间或UTC时间：

  date -d @1678886400  # 本地时间（如2023-03-15 20:00:00 CST，若时区为UTC+8）
  date -u -d @1678886400  # UTC时间（2023-03-15 12:00:00）

• 获取指定时间的时间戳
  可通过自定义时间字符串生成时间戳，格式需符合date命令的日期解析规则：

  date -d "2023-03-15 12:00:00" +%s  # 输出1678886400
  date -d "20230315 120000" +%s      # 支持紧凑格式

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状态信息，其中包含文件的访问时间（atime）、修改时间（mtime）和状态改变时间（ctime）,这些时间均以Unix时间戳形式存储。

• 查看文件的修改时间戳

  

  stat -c %Y filename.txt  # 输出修改时间的秒级时间戳
  stat -c %Y filename.txt | xargs -I {} date -d @{}  # 转换为可读日期

• 查看文件的访问时间戳

  stat -c %X filename.txt  # 访问时间戳（atime）

• 查看文件状态改变时间戳

  stat -c %Z filename.txt  # 状态改变时间戳（ctime，如权限、所有者变更）

awk与bc：时间戳计算与格式转换

若需对时间戳进行计算（如时间差、时间加减），可结合awk和bc工具：

# 获取当前时间戳并减去3600（1小时前的时间戳）
current=$(date +%s)
one_hour_ago=$(echo "$current - 3600" | bc)
echo "$one_hour_ago"
# 通过awk处理时间戳数组
timestamps=("1678886400" "1678872800")
printf "%sn" "${timestamps[@]}" | awk '{print strftime("%Y-%m-%d %H:%M:%S", $1)}'

通过编程语言获取时间戳

在脚本开发或应用程序中，可通过调用编程语言的时间库获取时间戳,支持更灵活的控制和更高精度。

Python：time与datetime模块

Python的time和datetime模块是处理时间戳的常用工具，支持秒级、毫秒级、纳秒级时间戳,且可轻松处理时区转换。

• time.time()：秒级时间戳（浮点数，含小数部分）

  import time
  timestamp = time.time()
  print(timestamp)  # 输出如1678886400.123456（秒级+微秒）

• time.time_ns()：纳秒级时间戳（Python 3.7+）

  import time
  ns_timestamp = time.time_ns()
  print(ns_timestamp)  # 输出如1678886400123456789（纳秒级）

• datetime模块：时间戳与日期互转

  from datetime import datetime, timezone
  # 当前时间转时间戳（UTC时间）
  now_utc = datetime.now(timezone.utc)
  timestamp = now_utc.timestamp()
  print(timestamp)
  # 时间戳转日期（本地时间）
  dt_local = datetime.fromtimestamp(timestamp)
  print(dt_local.strftime("%Y-%m-%d %H:%M:%S"))
  # 时间戳转日期（UTC时间）
  dt_utc = datetime.utcfromtimestamp(timestamp)
  print(dt_utc.strftime("%Y-%m-%d %H:%M:%S"))

C语言：time.h与sys/time.h

在C语言中，可通过标准库time.h获取秒级时间戳，或通过sys/time.h获取更高精度的时间戳（微秒级）。

• time()函数：秒级时间戳

  

  #include <stdio.h>
  #include <time.h>
  int main() {
      time_t timestamp;
      time(&timestamp);  // 获取当前时间戳
      printf("Timestamp: %ldn", timestamp);
      return 0;
  }

• gettimeofday()函数：微秒级时间戳（传统方法）

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

• clock_gettime()函数：高精度时间戳（推荐）
  clock_gettime()支持多种时钟类型（如CLOCK_REALTIME实时时间、CLOCK_MONOTONIC单调时间），精度可达纳秒级（需内核支持）：

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

时间戳获取方法对比

为直观展示不同方法的适用场景，以下表格总结常用工具的精度、特点及适用场景：

相关问答FAQs

Q1: 为什么在Linux中使用date +%N获取纳秒时间戳时，某些系统输出为全0？
A: date +%N依赖GNU date工具的纳秒级支持，而部分Linux发行版（如CentOS 6/7）或BSD系统（如macOS）默认的date命令不支持%N格式，此时可通过以下方法替代：

• 使用python：python3 -c "import time; print(int(time.time_ns()))"
• 使用/proc/uptime（仅限纳秒级相对时间，需转换）：awk '{printf "%.0f", $1 * 1000000000}' /proc/uptime
• 安装GNU date：在CentOS/RHEL中可通过yum install coreutils（若未预装）。

Q2: 如何在Shell脚本中获取从系统启动开始的时间戳（jiffies）？
A: Linux内核通过jiffies记录系统启动以来的时钟节拍数，可通过/proc/uptime或gettimeofday()系统调用获取，在Shell脚本中，最简单的方式是读取/proc/uptime的第一列（秒级浮点数），并转换为整数时间戳：

uptime_seconds=$(awk '{print int($1)}' /proc/uptime)
echo "System uptime timestamp: $uptime_seconds seconds"

若需更高精度（如微秒），可结合date和bc计算：

start_time=$(awk '{print $1}' /proc/uptime)
current_time=$(date +%s.%6N)
uptime_ms=$(echo "scale=0; ($current_time - $start_time) * 1000000" | bc)
echo "Uptime in microseconds: $uptime_ms"

注意：jiffies时间戳是相对时间（从启动开始），与Unix时间戳（绝对时间）不同,适用于系统运行时间统计场景。