我想用 C 创建自己的时间戳数据结构。
DAY (0 - 30), HOUR (0 - 23), MINUTE (0 - 59)
什么是可能的最小数据结构？
【问题讨论】：
好吧，您可以将它们全部打包在一个unsigned short 中（即2 个字节，5 位代表日，5 位代表小时，6 位代表分钟）。 .. 并使用一些移位和掩码来获取值。
unsigned short timestamp = <some value>; // Bits: DDDDDHHHHHMMMMMM
int day = (timestamp >> 11) & 0x1F;
int hour = (timestamp >> 6) & 0x1F;
int min = (timestamp) & 0x3F;
unsigned short dup_timestamp = (short)((day << 11) | (hour << 6) | min);
或使用宏
#define DAY(x) (((x) >> 11) & 0x1F)
#define HOUR(x) (((x) >> 6) & 0x1F)
#define MINUTE(x) ((x) & 0x3F)
#define TIMESTAMP(d, h, m) ((((d) & 0x1F) << 11) | (((h) & 0x1F) << 6) | ((m) & 0x3F)
（您在当前版本的问题中没有提到月/年，所以我省略了它们）。
[编辑：使用unsigned short - 未签名short。]
【讨论】：
为什么不直接使用 C time() 函数的（4 字节？）输出和 NULL 作为参数。这只是 Unix 纪元时间（即自 1970 年 1 月 1 日以来的秒数）。就像 Joe 的答案一样，它为您提供了更多更多的成长空间，而不是任何试图将数月、数天和数年打包成小块的答案。这是标准的。将 time_t 变量转换为实际时间在标准 C 中是微不足道的（至少在 Unix 上），并且大多数情况下，如果您有一个旨在保存 3 字节变量的数据结构，它可能会被四舍五入到 4 字节无论如何。
我知道您正在尝试大量优化大小，但 4 字节非常小。即使您截断最高字节，您仍然可以从中获得 194 天的不同时间。
您可以通过从time(NULL) 获取时间并在存储之前将其除以 60，将其截断为一分钟并存储它来获得更多收益。如上所示，其中 3 个字节为您提供 388 个月，而 2 个字节您可以存储 45 天。
我会选择 4 字节版本，只是因为我看不出 2、3 和 4 字节之间的区别对于任何程序是否运行（除非它是引导加载程序）根本不重要或至关重要。它更容易获取和处理，最终可能会为您省去很多麻烦。
编辑：我发布的代码不起作用。我已经睡了 3 个小时，我最终会弄清楚如何正确地旋转比特。在此之前，您可以自己实现。
【讨论】：
注意：原始问题已被编辑，不再需要月份。原始计算如下：
这只是您想要进行多少计算的问题。最紧凑的打包方法是，如果您可以创建自己的类型，并使用以下数学来转换对应的整数：
有效范围是：
月份：1-12 -> (0-11)+1 日：1-31 -> (0-30)+1 小时：0-24 分钟：0-60您可以选择存储值的顺序（我将按上述顺序保留）。
月-1 天-1 小时分钟 (0-11) (0-30) (0-23) (0-59)使用以下公式作为指导，进行一些乘法/除法以转换值：
值 = (((月 - 1) * 31 + (日 - 1)) * 24 + 小时) * 60 + 分钟因此，您有最小值 0 和最大值 ((11*31+30)*24+23)*60+59，即 535,679。因此，您至少需要 20 位才能将此值存储为无符号整数 (2^20-1 = 1,048,575; 2^19-1 = 524,287)。
如果你想让事情变得复杂但节省一个字节，你可以使用 3 个字节并自己操作它们。或者您可以使用 int（32 位）并使用简单的数学运算符正常使用它。
但是那里有一些空间可以玩，所以让我们看看我们是否可以让这更容易：
有效范围是：
月份：1-12 -> (0-11)+1 --- 4 位（你甚至不需要 -1） 日：1-31 -> (0-30)+1 --- 5 位（您再次不需要 -1） 小时：0-24 --- 5 位 分钟：0-60 --- 6 位总共有 20 位，而且非常容易操作。因此，除了使用简单的位移之外，进一步压缩不会获得任何收益，并且可以像这样存储值：
19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 ---月--- ----日------- ---小时--- --分钟---如果你不关心月份，你能得到的最紧的是：
值 = ((Day - 1) * 24 + Hour) * 60 + Minute为您提供 0 到 44,639 的范围，可以整齐地放入 16 位 short。
不过那里有一些空间可以玩，所以让我们看看我们是否可以让这变得更容易：
有效范围是：
Day: 1-31 -> (0-30)+1 --- 5 位（你甚至不需要 -1） 小时：0-24 --- 5 位 分钟：0-60 --- 6 位总共有 16 位，而且非常容易操作。所以....像这样存储值：
15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 ----天------- ---小时--- --分钟---【讨论】：
一般而言，您可以按如下方式计算此答案（其中 log2 是以 2 为底的对数，即位数）：
如果您想使用移位和掩码来获取数据，请获取每个字段的可能值数量的 log2()，四舍五入（以获取位），将结果相加（以获取总位） ，除以八（总字节数，w. 小数字节），然后再次向上取整（总字节数）。
log2(60) + log2(60) + log2(24) + log2(31) + log2(12) = 6+6+5+5+4 = 26 位 = 4 字节
如果您想通过乘加/除法和取模来输入和输出字段，请将每个字段的可能值的数量相乘，然后取 log2()，除以 8，然后四舍五入。
log2(60*60*24*31*12) = 24.9379 位 = 4 字节
您可以通过组合非同构字段（例如，存储一年中的某天而不是月份和月份的某天）节省一点额外的空间，但这并不值得。
log2(60*60*24*366) = 24.91444 位 = 4 字节
-- MarkusQ“教人钓鱼”
【讨论】：
您可以使用位域并使用特定于编译器/平台的 pragma 来保持紧密：
typedef struct packed_time_t {
unsigned int month : 4;
unsigned int date : 5;
unsigned int hour : 5;
unsigned int minute : 6;
} packed_time_t;
但是你真的需要这个吗？标准时间函数还不够吗？位域因架构、填充等而异……不是可移植的构造。
【讨论】：
您是指 HOUR 0-23 和 MINUTE 0-59？我听说过闰秒，但没有听说过闰分或闰小时。
(log (* 31 60 24) 2)
=> 15.446
因此，您可以将这些值设置为 16 位或 2 个字节。这是否是一个好主意是一个完全不同的问题。
【讨论】：
对于您描述的用例，（31 天范围内的时间分钟分辨率）我只使用 16 位分钟计数器。如果您正在序列化这些数据（到磁盘、网络），那么您可以使用一些可变长度整数编码来保存小值的字节。
【讨论】：
只是提供一个替代方案：
然后您可以将时间戳存储为与上一条消息的时间戳的偏移量。
在这种情况下，您只需要足够的位来保存消息之间的最大分钟数。例如，如果您最多间隔 255 分钟发出消息，那么一个字节就足够了。
但是请注意，第一条消息可能需要在其有效负载中包含绝对时间戳，以进行同步。
[我并不是说这是一个很好的解决方案——它相当脆弱并且做出了很多假设——只是一个替代方案]
【讨论】：
60 分钟/小时意味着您至少需要 6 位来存储分钟（因为第 59 分钟 == 111011b），而 24 小时/天意味着另外 5 位（第 23 小时 == 10111b）。如果您想考虑（可能）366 天/年中的任何一个，您需要多 9 位（第 366 天（第 1 天 == 0 时为 365）== 101101101b）。因此，如果您想以完全可访问的格式存储所有内容，则需要 20 位 == 3 字节。或者，添加一个 Month 字段将使总可能的 Days 值从 366 变为 31 - 减少到 5 位，该月再增加 4 位。这将也给你 20 位，或 3 字节与 4 位备用。
相反，如果您从某个开始日期开始按分钟跟踪日期，则 3 个字节的分辨率将为您提供 16,777,215 分钟的分辨率，然后您再次翻转到 0 - 大约 279,620 小时、11,650 天和大约 388个月，这是使用所有 24 位。如果您不关心秒数，并且不介意花一点执行时间来解释小时、日和月，那么这可能是一个更好的方法。 而且这会更容易增加！
【讨论】：
一天加 5 位 5 位一小时加 一分钟的 6 位等于无符号短整数。任何进一步的打包都不会减少所需的存储空间，并且会增加代码复杂性和 cpu 使用率。
【讨论】：
好吧，忽略多余的 HOUR 24 和 MINUTE 60，我们有 31 x 24 x 60 = 44,640 个可能的唯一时间值。 2^15 = 32,768
如果我们不想每次都进行模运算来访问这些值，我们需要确保将每个值存储在自己的位字段中。我们需要 5 位来存储 DAY，5 位来存储 HOUR，6 位来存储 MINUTE，它仍然适合 2 个字节：
struct day_hour_minute {
unsigned char DAY:5;
unsigned char HOUR:5;
unsigned char MINUTE:6;
};
包含 MONTH 会使我们的唯一时间值增加 12 倍，得到 535,680 个唯一值，这将需要至少 20 位来存储 (2^19 = 524,288
同样，为了避免模运算，我们需要一个单独的 MONTH 位字段，它应该只需要 4 位：
struct month_day_hour_minute {
unsigned char MONTH:4;
unsigned char DAY:5;
unsigned char HOUR:5;
unsigned char MINUTE:6;
unsigned char unused: 4;
};
然而，在这两个例子中，请注意 C 更喜欢它的数据结构是 on-cut - 也就是说，它们是 4 或 8 字节的倍数（通常），因此它可能会填充您的数据结构超出最低限度必要的。
例如，在我的机器上，
#include <stdio.h>
struct day_hour_minute {
unsigned int DAY:5;
unsigned int HOUR:5;
unsigned int MINUTE:6;
};
struct month_day_hour_minute {
unsigned int MONTH:4;
unsigned int DAY:5;
unsigned int HOUR:5;
unsigned int MINUTE:6;
unsigned int unused: 4;
};
#define DI( i ) printf( #i " = %d\n", i )
int main(void) {
DI( sizeof(struct day_hour_minute) );
DI( sizeof(struct month_day_hour_minute) );
return 0;
}
打印：
sizeof(struct day_hour_minute) = 4
sizeof(struct month_day_hour_minute) = 4
【讨论】：
为了简化这个而不失一般性，
天 (0 - 30)、小时 (0 - 23)、分钟 (0 - 59)
encoding = Day + (Hour + (Minute)*24)*31
Day = encoding %31
Hour = (encoding / 31) % 24
Minute = (encoding / 31) / 24
编码最大值为44639，略小于16位。
编辑：rampion 说的基本相同。这为您提供了最小表示，它小于按位交错表示。
【讨论】：