#include "_time.h" #include "PikaVM.h" #if defined(__linux) #include #endif #if defined(_WIN32) #include #endif void (*global_do_sleep_ms)(uint32_t); extern volatile VMSignal g_PikaVMSignal; volatile int g_pika_local_timezone = 8; static void _do_sleep_ms_tick(uint32_t ms) { int64_t tick = pika_platform_get_tick(); while (pika_platform_get_tick() - tick < ms) { #if PIKA_EVENT_ENABLE if (!g_PikaVMSignal.event_thread_inited) { _VMEvent_pickupEvent(); } #endif pika_platform_thread_delay(); } } void _time_sleep_ms(PikaObj* self, int ms) { pika_GIL_EXIT(); global_do_sleep_ms(ms); pika_GIL_ENTER(); } void _time_sleep_s(PikaObj* self, int s) { pika_GIL_EXIT(); for (int i = 0; i < s; i++) { global_do_sleep_ms(1000); } pika_GIL_ENTER(); } void _time_platformGetTick(PikaObj* self) { obj_setInt(self, "tick", __platform_getTick()); } /* * @Author: Once day * @LastEditTime: 2022-06-04 12:10:52 * Encoder=utf-8,Email:once_day@qq.com */ #include "stdint.h" #include "stdio.h" // 结构体时间类型定义(来源c标准库corect_wtime.h) // 无论是16位整数还是32位整数都满足需求 typedef struct _tm { int tm_sec; // seconds after the minute - [0, 60] including leap second int tm_min; // minutes after the hour - [0, 59] int tm_hour; // hours since midnight - [0, 23] int tm_mday; // day of the month - [1, 31] int tm_mon; // months since January - [0, 11] int tm_year; // years since 1900 int tm_wday; // days since Sunday - [0, 6] int tm_yday; // days since January 1 - [0, 365] int tm_isdst; // daylight savings time flag } _tm; // 时间戳时间类型定义(来源c标准库time.h) // 直接支持64位秒数时间,附加时间精度为ns,根据设备决定,需要1GHz及以上时钟频率才能支持1ns级别时间精度 // 内部时间比对数据类型,传递给外界的时候会使用浮点数,所以精度会降低 // 但内部使用复合数据类型比对,以实现平台支持的最小时间精度比较 typedef struct { int64_t tv_sec; // Seconds - >= 0 int32_t tv_nsec; // Nanoseconds - [0, 999999999] } _timespec; // 错误处理 typedef int status; #define TIME_OK 0 #define TIME_ERROR -1 #define TIME_GET_TIME_FAIL 1 #define TIME_GET_TICK_FAIL 2 #define TIME_LESS_THAN_ZERO 3 #define TIME_OVER_3200 4 #define TIME_LESS_THAN_1970 5 #define TIME_ERROR_STRUCT_TIME 6 // 错误状态处理函数 void status_deal(status s) { // 输出异常信息 #define time_printf(...) __platform_printf(__VA_ARGS__) time_printf("\n[Error-info]Checking a exception : "); switch (s) { case TIME_ERROR: time_printf("Unknow error!!!\n"); break; case TIME_GET_TIME_FAIL: time_printf("Fail to get Unix-time from hardware !\n"); break; case TIME_GET_TICK_FAIL: time_printf("Fail to get Tick-time from hardware !\n"); break; case TIME_LESS_THAN_ZERO: time_printf("Input a negative Unix timestamp !\n"); break; case TIME_OVER_3200: time_printf("The time point exceeds 3200 AD !\n"); break; case TIME_LESS_THAN_1970: time_printf("The time point less-than 1970 AD !\n"); break; case TIME_ERROR_STRUCT_TIME: time_printf("The struct-time's range is wrong !\n"); break; default: break; } time_printf("\n"); } // 获取硬件平台的Unix时间戳,时间精度为1s级别, status time_get_unix_time(PikaObj* self, _timespec* this_timespec) { this_timespec->tv_sec = (int64_t)(obj_getInt(self, "tick") / 1000); return TIME_OK; } // 获取硬件平台的Tick时间,时间精度为1s级别以下 // 即1s的小数部分 status time_get_tick_ns(PikaObj* self, _timespec* this_timespec) { this_timespec->tv_nsec = (obj_getInt(self, "tick") % 1000) * 1000000; return TIME_OK; } // 标准time()方法,返回以浮点数表示的从 epoch 开始的秒数的时间值。 // epoch 是 1970 年 1 月 1 日 00:00:00 (UTC), pika_float time_time(PikaObj* self) { status res = 0; // 状态响应 _timespec temp_timespec = {0}; // 调用硬件平台函数,获取当前时间 res = time_get_unix_time(self, &temp_timespec); if (res) { status_deal(res); } // 异常处理 res = time_get_tick_ns(self, &temp_timespec); if (res) { status_deal(res); } // 异常处理 // 以浮点数返回时间,float return temp_timespec.tv_sec + (pika_float)temp_timespec.tv_nsec / 1000000000; } // 标准time_ns()方法,返回以整数表示的从 epoch 开始的纳秒数的时间值。 // epoch 是 1970 年 1 月 1 日 00:00:00 (UTC), int64_t time_time_ns(PikaObj* self) { status res = 0; // 状态响应 _timespec temp_timespec = {0}; // 调用硬件平台函数,获取当前时间 res = time_get_unix_time(self, &temp_timespec); if (res) { status_deal(res); } // 异常处理 res = time_get_tick_ns(self, &temp_timespec); if (res) { status_deal(res); } // 异常处理 // 以浮点数返回时间,float return temp_timespec.tv_sec * 1000000000 + temp_timespec.tv_nsec; } // 利用基姆拉尔森计算公式计算星期 int time_get_week(const _tm* this_tm) { // 月份要+1 int month = this_tm->tm_mon + 1; int year = this_tm->tm_year; int day = this_tm->tm_mday; int w; if (month == 1 || month == 2) { month += 12; year -= 1; w = day + 2 * month + 3 * (month + 1) / 5 + year + year / 4 - year / 100 + year / 400 + 1; // 0~6,星期日 ~ 星期六 w = w % 7; } else { w = day + 2 * month + 3 * (month + 1) / 5 + year + year / 4 - year / 100 + year / 400 + 1; // 0~6,星期日 ~ 星期六 w = w % 7; } return w; } // 由Unix时间戳计算标准UTC时间 status unix_time_to_utc_struct_time(_tm* this_tm, int64_t unix_time) { int32_t total_day; int32_t extra_second; int year_400, year_100, year_4, year_1; int february_offset, temp; // 二月偏移量,零时变量 // 判断是否输入小于0的时间戳 if (unix_time < 0) { // 暂不支持小于0的时间戳 return TIME_LESS_THAN_ZERO; } // Unix时间戳每天秒数是固定的 62*60*24 #define DAY_SECOND (86400) total_day = unix_time / DAY_SECOND; extra_second = unix_time - total_day * DAY_SECOND; // 为了减少额外闰年判断,把时间往前推到1600年,即闰年最大的一次公倍数开始计算判断 // 1970-1600 = 370 年 ,370/4 -(370/100-1)=90 个闰年 // 1600 DAY_OFFSET 365*(1970-1600)+90 = 135140,7为修正天数 #define YEAR_START (1600) // 初始年份 #define DAY_OFFSET (135140) // 时间偏移量 total_day += DAY_OFFSET; // 从1600年到3200年有1600/4-(1600/100-1600/400)=388个闰年 // 即 MAX_DAY 1600*365+388=584388 day #define MAX_DAY (584388) // 最大可判断时间天数 if (total_day > MAX_DAY) { // 超过3200年的换算暂不支持 return TIME_OVER_3200; } else { // 从1600年开始,天数都要多减一天,因为1600年是闰年 // 但是由于日期不包含当天时间,即2月2号,实际是2月1号+时:分:秒 // 所以算出来的日期要加上一天 // 两者配合,无需加减 // 从400年,100年,4年逐渐缩小范围 // 400个公历年天数为365*400+97=146097天 // 400年内的100个公历年天数为365*100+24=36524天 // 100年内的4年365*4+1=1461天 #define DAY_OF_400Y (146097) #define DAY_OF_100Y (36524) #define DAY_OF_4Y (1461) #define DAY_OF_1Y (365) // 400年也要注意,要实际401年才可 year_400 = (total_day - 366) / DAY_OF_400Y; total_day -= year_400 * DAY_OF_400Y; // 计算400年内的情况 year_100 = (total_day - 1) / DAY_OF_100Y; total_day -= year_100 * DAY_OF_100Y; // 计算100年内的情况,要到第二年的第一天才算,即365+1 year_4 = (total_day - 366) / DAY_OF_4Y; // 计算4年,需要格外注意0-5-8年,才会计算一个闰年,因为它才包含了4这个闰年,但并不包含8 total_day -= year_4 * DAY_OF_4Y; // 计算4年内的情况 // 需要减去1天,因为当天是不存在的 // 需要注意闰年会多一天 // 所有闰年都放在这里来考虑,即只要当前是闰年,那么这里就会剩下第一年闰年和第四年闰年两种情况 if (year_100 == 4) { // 第一年是闰年,此时为400*n+1年内 year_1 = 0; february_offset = 1; } else if (total_day <= DAY_OF_1Y * 4) { // 100*n+(4,8,...96)+1年,都是从第二年算起,非闰年 // 非闰年,需要减去1天,因为当天是不存在的 year_1 = (total_day - 1) / DAY_OF_1Y; total_day -= year_1 * DAY_OF_1Y; february_offset = 0; } else { // 第四年是闰年 year_1 = 4; total_day -= year_1 * DAY_OF_1Y; february_offset = 1; } // 计算出当前年份 this_tm->tm_year = (year_400 * 400 + year_100 * 100 + year_4 * 4 + year_1) + YEAR_START; // 保存一年的天数 this_tm->tm_yday = total_day; // 剩下的天数为1年内的天数,直接计算月和日 // 根据当前是否为闰年设置二月偏移量是否为1 // 能被4整除且不被100整除或者能被400整除 // 闰年需要减去一天再计算 total_day -= february_offset; // 使用二分法快速定位月份,使用平年计算,在月份确定到2月时,再考虑闰年 // 判断是否在1-6月里面 // 31, 28, 31, 30, 31, 30, 31, 31, 30, 31, 30, 31 if (total_day <= 181) { // 判断是否在1-3月里面 if (total_day <= 90) { // 判断是否在1-2月里面 if (total_day <= 59) { total_day += february_offset; // 去掉二月的偏置 if (total_day <= 31) { // 1月 temp = 0; } else { total_day -= 31; // 2月 temp = 1; } } else { total_day -= 59; // 3月 temp = 2; } } else { // 4-6月 total_day -= 90; // 是否在4月里面 if (total_day <= 30) { // 4月 temp = 3; } else { // 5-6月 total_day -= 30; if (total_day <= 31) { // 5月 temp = 4; } else { total_day -= 31; // 6月 temp = 5; } } } } else { total_day -= 181; // 判断是否在7-9月里面 if (total_day <= 92) { // 是否在7-8月 if (total_day <= 62) { if (total_day <= 31) { // 7月 temp = 6; } else { total_day -= 31; // 8月 temp = 7; } } else { // 9月 total_day -= 62; temp = 8; } } else { // 10-12月 total_day -= 92; // 是否在10-11月 if (total_day <= 61) { if (total_day <= 31) { // 10月 temp = 9; } else { // 11 月 total_day -= 31; temp = 10; } } else { // 12月 total_day -= 61; temp = 11; } } } // 记录当前月份和天数 this_tm->tm_mon = temp; // 月份 [0,11] this_tm->tm_mday = total_day; // 天数 // 利用额外秒数计算时-分-秒 temp = extra_second / 3600; this_tm->tm_hour = temp; extra_second = extra_second - temp * 3600; temp = extra_second / 60; this_tm->tm_min = temp; extra_second = extra_second - temp * 60; this_tm->tm_sec = extra_second; // 计算出当前日期的星期数 this_tm->tm_wday = time_get_week(this_tm); // 夏令时不明 this_tm->tm_isdst = -1; } return TIME_OK; } // 由标准UTC时间生成Unix时间戳 status utc_struct_time_to_unix_time(const _tm* this_tm, int64_t* unix_time) { int32_t total_day, total_leap_year, dyear; int february_offset; // 二月偏移量,零时变量 // 31, 28, 31, 30, 31, 30, 31, 31, 30, 31, 30, 31 // 每个月份对应前面所有月的天数 const int month_day[] = {0, 31, 59, 90, 120, 151, 181, 212, 243, 273, 304, 334}; // 每天总秒数一定,将UTC时间(年月)转换成天数 // 为了减少额外闰年判断,把时间往前推到1600年,即闰年最大的一次公倍数开始计算判断 // 1970-1600 = 370 年 ,370/4 -(370/100-1)=90 个闰年 // 1600 DAY_OFFSET 365*(1970-1600)+90 = 135140,7为修正天数 if (this_tm->tm_year < 1970) { // 暂不支持1970之前的时间 *unix_time = 0; return TIME_LESS_THAN_1970; } if (this_tm->tm_year >= 3200) { // 暂不支持3200及以后的时间 *unix_time = 0; return TIME_OVER_3200; } // 计算总年数要去掉尾巴,如年数20年,那么实际应该4个闰年,因为20这一年没有包含在里面 // 要减去一年来算闰年次数 // 先计算到相对1600年的天数,再转换到1970年 dyear = this_tm->tm_year - YEAR_START - 1; total_leap_year = dyear / 4 - (dyear / 100 - dyear / 400 - 1); // 恢复减去的一年 dyear += 1; total_day = dyear * 365 + total_leap_year; // 减去1970到1600的总天数 total_day -= DAY_OFFSET; // 增加月和日的总天数 // 判断是否是闰年 // 能被4整除且不被100整除或者能被400整除 if (((dyear % 4 == 0) && (dyear % 100 != 0)) || (dyear % 400 == 0)) { // 闰年 february_offset = 1; } else { february_offset = 0; } // 计算含月和日的总天数,日期要减去当天 total_day += month_day[this_tm->tm_mon] + this_tm->tm_mday - 1; // 二月以上需要加上偏移量 if (this_tm->tm_mon > 1) { total_day += february_offset; } // 根据天数以及时分秒计算Unix时间戳 *unix_time = (int64_t)total_day * DAY_SECOND + this_tm->tm_hour * 3600 + this_tm->tm_min * 60 + this_tm->tm_sec; return TIME_OK; } void time_struct_format(const _tm* this_tm, char* str) { sprintf(str, "time.struct_time(tm_year=%d, tm_mon=%d,tm_mday=%d, tm_hour=%d, " "tm_min=%d, tm_sec=%d, tm_wday=%d,tm_yday=%d, tm_isdst=%d)", this_tm->tm_year, this_tm->tm_mon + 1, this_tm->tm_mday, this_tm->tm_hour, this_tm->tm_min, this_tm->tm_sec, this_tm->tm_wday, this_tm->tm_yday, this_tm->tm_isdst); } // 标准库函数gmtime,将以自 epoch 开始的秒数表示的时间转换为 UTC 的 struct_time void time_gmtime(pika_float unix_time, _tm* this_tm) { status res; // 转化时间 res = unix_time_to_utc_struct_time(this_tm, (int64_t)unix_time); if (res) { status_deal(res); // 异常情况处理 // 返回默认值 // note: 异常情况返回默认时间起始点 unix_time_to_utc_struct_time(this_tm, (int64_t)0); } } // 标准库函数localtime,将以自 epoch 开始的秒数表示的时间转换为当地时间的 // struct_time void time_localtime(pika_float unix_time, _tm* this_tm, int locale) { status res; int local_offset; // 获取本地时间偏移量(小时) local_offset = locale * 60 * 60; // 转化时间 res = unix_time_to_utc_struct_time(this_tm, (int64_t)unix_time + local_offset); if (res) { status_deal(res); // 异常情况处理 // 这里处理的策略和标准库不同,标准库最初始的时间是1970-1-1,00:00:00,对于不同时区来说,其值是不一样的 // 但本函数是要求各时区的起始时间不超过1970-1-1,00:00:00,实际上UTC时间可以更前,可靠的最早时间可到1600年 // 对于西时区来说,时间会缺失 unix_time_to_utc_struct_time(this_tm, (int64_t)0); } } // 检测结构体时间是否在合适的范围内,但不检查它的正确性 status time_check_struct_time(const _tm* this_tm) { if (this_tm->tm_sec < 0 || this_tm->tm_sec > 60) { return TIME_ERROR_STRUCT_TIME; } if (this_tm->tm_min < 0 || this_tm->tm_min > 59) { return TIME_ERROR_STRUCT_TIME; } if (this_tm->tm_hour < 0 || this_tm->tm_hour > 23) { return TIME_ERROR_STRUCT_TIME; } if (this_tm->tm_mday < 1 || this_tm->tm_mday > 31) { return TIME_ERROR_STRUCT_TIME; } if (this_tm->tm_mon < 0 || this_tm->tm_mon > 11) { return TIME_ERROR_STRUCT_TIME; } if (this_tm->tm_wday < 0 || this_tm->tm_wday > 6) { return TIME_ERROR_STRUCT_TIME; } if (this_tm->tm_yday < 0 || this_tm->tm_yday > 366) { return TIME_ERROR_STRUCT_TIME; } return TIME_OK; } // 标准库函数mktime(t),将当地时间的 // struct_time转换为以自epoch开始的秒数表示的时间 int64_t time_mktime(const _tm* this_tm, int locale) { status res; int local_offset; int64_t unix_time; // 获取本地时间偏移量(小时) local_offset = locale * 60 * 60; // 检测时间结构体范围正确性 res = time_check_struct_time(this_tm); if (res) { status_deal(res); return 0; } // 异常情况返回时间零点 // 转化时间 res = utc_struct_time_to_unix_time(this_tm, &unix_time); if (res) { status_deal(res); return 0; } // 异常情况返回时间零点 // 减去本地偏移时间 // 可能出现负数,严格来说,这不影响什么! unix_time -= local_offset; // 显示出来 // time_printf("%I64d\n",unix_time); // 返回数据 return unix_time; } // 标准库函数asctime() // 把结构化时间struct_time元组表示为以下形式的字符串: `'Sun Jun 20 23:21:05 // 1993'`。 void time_asctime(const _tm* this_tm) { // 星期缩写,python标准库是三个字母,这里并不相同 const char* week[] = {"Sun", "Mon", "Tues", "Wed", "Thur", "Fri", "Sat"}; // 月份缩写 const char* month[] = {"Jan", "Feb", "Mar", "Apr", "May", "Jun", "Jul", "Aug", "Sept", "Oct", "Nov", "Dec"}; char str[100]; sprintf(str, "%s %s %d %02d:%02d:%02d %d", week[this_tm->tm_wday], month[this_tm->tm_mon], this_tm->tm_mday, this_tm->tm_hour, this_tm->tm_min, this_tm->tm_sec, this_tm->tm_year); time_printf("%s\n", str); } pika_float _time_time(PikaObj* self) { /* run platformGetTick() */ PIKA_PYTHON_BEGIN /* clang-format off */ PIKA_PYTHON( platformGetTick() ) /* clang-format on */ const uint8_t bytes[] = { 0x04, 0x00, 0x00, 0x00, /* instruct array size */ 0x00, 0x82, 0x01, 0x00, /* instruct array */ 0x11, 0x00, 0x00, 0x00, /* const pool size */ 0x00, 0x70, 0x6c, 0x61, 0x74, 0x66, 0x6f, 0x72, 0x6d, 0x47, 0x65, 0x74, 0x54, 0x69, 0x63, 0x6b, 0x00, /* const pool */ }; PIKA_PYTHON_END pikaVM_runByteCode(self, (uint8_t*)bytes); return time_time(self); } int _time_time_ns(PikaObj* self) { return time_time_ns(self); } void time_set_tm_value(PikaObj* self, const _tm* this_tm) { #if !PIKA_STD_DEVICE_UNIX_TIME_ENABLE obj_setErrorCode(self, 1); obj_setSysOut( self, "[error] PIKA_STD_DEVICE_UNIX_TIME_ENABLE need to be enable."); #else obj_setInt(self, "tm_sec", this_tm->tm_sec); obj_setInt(self, "tm_min", this_tm->tm_min); obj_setInt(self, "tm_hour", this_tm->tm_hour); obj_setInt(self, "tm_mday", this_tm->tm_mday); obj_setInt(self, "tm_mon", this_tm->tm_mon); obj_setInt(self, "tm_year", this_tm->tm_year); obj_setInt(self, "tm_wday", this_tm->tm_wday); obj_setInt(self, "tm_yday", this_tm->tm_yday); obj_setInt(self, "tm_isdst", this_tm->tm_isdst); #endif } void _time_gmtime(PikaObj* self, pika_float unix_time) { #if !PIKA_STD_DEVICE_UNIX_TIME_ENABLE obj_setErrorCode(self, 1); obj_setSysOut( self, "[error] PIKA_STD_DEVICE_UNIX_TIME_ENABLE need to be enable."); #else _tm this_tm; char str[200]; time_gmtime(unix_time, &this_tm); time_set_tm_value(self, &this_tm); // 格式化字符 time_struct_format(&this_tm, str); // 显示出来 time_printf("%s\n", str); #endif } void _time_localtime(PikaObj* self, pika_float unix_time) { #if !PIKA_STD_DEVICE_UNIX_TIME_ENABLE obj_setErrorCode(self, 1); obj_setSysOut( self, "[error] PIKA_STD_DEVICE_UNIX_TIME_ENABLE need to be enable."); #else _tm this_tm; char str[200]; int locale = g_pika_local_timezone; time_localtime(unix_time, &this_tm, locale); time_set_tm_value(self, &this_tm); // 格式化字符 time_struct_format(&this_tm, str); // 显示出来 time_printf("%s\n", str); #endif } void time_get_tm_value(PikaObj* self, _tm* this_tm) { #if !PIKA_STD_DEVICE_UNIX_TIME_ENABLE obj_setErrorCode(self, 1); obj_setSysOut( self, "[error] PIKA_STD_DEVICE_UNIX_TIME_ENABLE need to be enable."); #else this_tm->tm_sec = obj_getInt(self, "tm_sec"); this_tm->tm_min = obj_getInt(self, "tm_min"); this_tm->tm_hour = obj_getInt(self, "tm_hour"); this_tm->tm_mday = obj_getInt(self, "tm_mday"); this_tm->tm_mon = obj_getInt(self, "tm_mon"); this_tm->tm_year = obj_getInt(self, "tm_year"); this_tm->tm_wday = obj_getInt(self, "tm_wday"); this_tm->tm_yday = obj_getInt(self, "tm_yday"); this_tm->tm_isdst = obj_getInt(self, "tm_isdst"); #endif } int _time_mktime(PikaObj* self) { #if !PIKA_STD_DEVICE_UNIX_TIME_ENABLE obj_setErrorCode(self, 1); obj_setSysOut( self, "[error] PIKA_STD_DEVICE_UNIX_TIME_ENABLE need to be enable."); return 0; #else _tm this_tm; int locale = g_pika_local_timezone; time_get_tm_value(self, &this_tm); return time_mktime(&this_tm, locale); #endif } void _time_asctime(PikaObj* self) { #if !PIKA_STD_DEVICE_UNIX_TIME_ENABLE obj_setErrorCode(self, 1); obj_setSysOut( self, "[error] PIKA_STD_DEVICE_UNIX_TIME_ENABLE need to be enable."); #else _time_ctime(self, _time_time(self)); #endif } void _time_ctime(PikaObj* self, pika_float unix_time) { #if !PIKA_STD_DEVICE_UNIX_TIME_ENABLE obj_setErrorCode(self, 1); obj_setSysOut( self, "[error] PIKA_STD_DEVICE_UNIX_TIME_ENABLE need to be enable."); #else _tm this_tm; int locale = g_pika_local_timezone; time_localtime(unix_time, &this_tm, locale); time_asctime(&this_tm); #endif } void _time___init__(PikaObj* self) { if (-1 == pika_platform_get_tick()) { global_do_sleep_ms = pika_platform_sleep_ms; } else { global_do_sleep_ms = _do_sleep_ms_tick; } #if !PIKA_STD_DEVICE_UNIX_TIME_ENABLE #else _tm this_tm; g_pika_local_timezone = 8; time_localtime(0.0, &this_tm, 8); time_set_tm_value(self, &this_tm); #endif }