gettimeofday y settimeofday en C

El tiempo es un factor importante en los sistemas de cómputo y en la programación. En algunos casos, es necesario obtener la fecha y hora actuales, medir el tiempo transcurrido entre dos eventos o establecer una fecha y hora específica para el sistema. En C, es posible realizar estas tareas mediante las funciones gettimeofday y settimeofday.

En este artículo, se explicará detalladamente el uso de estas funciones, sus parámetros y su comportamiento. Además, se presentarán algunos ejemplos para ilustrar su utilización en programas en C.

La función gettimeofday permite obtener la fecha y hora actuales en base al sistema de tiempo de Unix, lo que implica que la fecha y hora se devuelven en el formato de tiempo de Unix. La función recibe un puntero a una estructura timeval como parámetro, que se utiliza para almacenar la fecha y hora obtenidas.

La estructura timeval contiene los siguientes campos:

• time_t tv_sec: representa el número de segundos transcurridos desde la época de Unix (1 de enero de 1970).
• suseconds_t tv_usec: representa el número de microsegundos adicionales.

La firma de la función es la siguiente:

int gettimeofday(struct timeval *tv, struct timezone *tz);

La función devuelve 0 en caso de éxito y -1 en caso de error. En caso de éxito, los valores obtenidos se almacenan en la estructura timeval apuntada por el primer parámetro.

El siguiente ejemplo muestra cómo utilizar la función gettimeofday para obtener la fecha y hora actual:

struct timeval tv;
gettimeofday(&tv, NULL);
printf("La fecha y hora actual es: %ld segundos, %d microsegundosn", tv.tv_sec, tv.tv_usec);

La función settimeofday permite establecer la fecha y hora actuales del sistema en base al sistema de tiempo de Unix. La función recibe un puntero a una estructura timeval como parámetro, que se utiliza para especificar la fecha y hora a establecer.

La firma de la función es la siguiente:

int settimeofday(const struct timeval *tv, const struct timezone *tz);

La función devuelve 0 en caso de éxito y -1 en caso de error. En caso de éxito, la fecha y hora del sistema se establecen como la indicada en la estructura timeval apuntada por el primer parámetro.

El siguiente ejemplo muestra cómo utilizar la función settimeofday para establecer la fecha y hora actual del sistema:

struct timeval tv;
tv.tv_sec = 1609459200; // 1 de enero de 2021, 00:00:00
tv.tv_usec = 0;

if (settimeofday(&tv, NULL) == -1) {
  perror("No se pudo establecer la fecha y hora actual del sistema");
}

A continuación, se presentan algunos ejemplos de uso de las funciones gettimeofday y settimeofday en la programación en C:

Ejemplo 1: Medición de tiempo transcurrido

struct timeval inicio, fin;
gettimeofday(&inicio, NULL);

/* Código a medir el tiempo */

gettimeofday(&fin, NULL);

int tiempo_transcurrido = (fin.tv_sec - inicio.tv_sec) * 1000000 + (fin.tv_usec - inicio.tv_usec);
printf("El tiempo transcurrido fue de %d microsegundosn", tiempo_transcurrido);

En este ejemplo, se utiliza la función gettimeofday para medir el tiempo transcurrido entre dos puntos del programa.

Ejemplo 2: Sincronización con un servidor NTP

#include <sys/socket.h>
#include <netinet/in.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <netdb.h>

int sincronizar_con_NTP(char *servidor) {
  int sockfd = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, IPPROTO_UDP);
  if (sockfd < 0) {
    perror("No se pudo crear el socket");
    return -1;
  }

  struct sockaddr_in direccion_servidor;
  memset(&direccion_servidor, 0, sizeof(direccion_servidor));
  direccion_servidor.sin_family = AF_INET;
  direccion_servidor.sin_port = htons(123);
  inet_aton(servidor, &direccion_servidor.sin_addr);

  char buffer[48];
  memset(buffer, 0, sizeof(buffer));
  buffer[0] = 0b11100011;
  buffer[1] = 0;
  buffer[2] = 6;
  buffer[3] = 0xEC;
  buffer[12] = 49;
  buffer[13] = 0x4E;
  buffer[14] = 49;
  buffer[15] = 52;

  if (sendto(sockfd, buffer, sizeof(buffer), 0, (struct sockaddr *)&direccion_servidor, sizeof(direccion_servidor)) < 0) {
    perror("No se pudo enviar la solicitud NTP");
    return -1;
  }

  struct timeval respuesta;
  socklen_t tamano_direccion = sizeof(direccion_servidor);

  if (recvfrom(sockfd, &respuesta, sizeof(respuesta), 0, (struct sockaddr *)&direccion_servidor, &tamano_direccion) < 0) {
    perror("No se recibió respuesta NTP");
    return -1;
  }

  respuesta.tv_sec = ntohl(respuesta.tv_sec) - 2208988800;
  respuesta.tv_usec = ntohl(respuesta.tv_usec);

  if (settimeofday(&respuesta, NULL) == -1) {
    perror("No se pudo sincronizar con el servidor NTP");
    return -1;
  }

  close(sockfd);
  return 0;
}

Este ejemplo muestra cómo utilizar la función settimeofday para sincronizar la fecha y hora del sistema con la obtenida desde un servidor NTP. Se utiliza la biblioteca de sockets de C para enviar una solicitud NTP al servidor especificado como parámetro y se espera su respuesta. En caso de éxito, se establece la fecha y hora del sistema con la recibida.

La programación en C permite a los desarrolladores tener un mayor control sobre el sistema y los recursos que se utilizan. Las funciones gettimeofday y settimeofday son herramientas útiles para obtener y establecer la fecha y hora actuales del sistema, lo que puede ser útil en muchas situaciones.

Es importante tener en cuenta que estas funciones pueden tener impacto en el funcionamiento general del sistema, por lo que se deben utilizar con cuidado y responsabilidad.

La utilización de las funciones gettimeofday y settimeofday pueden facilitar el manejo del tiempo en los sistemas y la programación en C.

¡Anímate a probar estas funciones en tus proyectos y verás cómo pueden mejorar su funcionamiento!

¿Es posible utilizar gettimeofday y settimeofday en sistemas Windows?

No, estas funciones están específicamente diseñadas para sistemas Unix y no están disponibles en sistemas Windows.

¿Es posible obtener la fecha y hora actual en otro formato que no sea el de tiempo de Unix?

No, la función gettimeofday siempre devuelve el tiempo de Unix, pero es posible convertirlo a otro formato posteriormente si es necesario.

¿Qué sucede si settimeofday se utiliza con un valor anterior al actual?

Si se establece una fecha y hora anterior a la actual con settimeofday, puede provocar un comportamiento inesperado en el sistema y en las aplicaciones que dependen de la fecha y hora del sistema.

¿Qué biblioteca debo incluir para utilizar gettimeofday y settimeofday?

Estas funciones están definidas en la biblioteca time.h, por lo que se debe incluir dicha biblioteca en el programa para poder utilizarlas.