日期字符串到纪元秒 (UTC)

Question

题

我想将作为字符串 (UTC) 给出的日期时间解析为自epoch以来的秒数。示例（参见EpochConverter）：

2019-01-15 10:00:00 -> 1547546400

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问题

的简单的解决方案，其也接受在非常相关的问题C ++时间字符串从历元转换为秒那张std::string -> std::tm -> std::time_t使用std::get_time，然后std::mktime：

std::tm tm;
std::stringstream ss("2019-01-15 10:00:00");
ss >> std::get_time(&tm, "%Y-%m-%d %H:%M:%S");
std::time_t epoch = std::mktime(&tm);
// 1547546400 (expected)
// 1547539200 (actual, 2 hours too early)

但std::mktime由于时区的原因，似乎把时间弄乱了。我正在执行来自 的代码UTC+01:00，但我们在那个日期也有 DST，所以它+2在这里。

该tm节目15的hour后场std::get_time。一进门就乱了std::mktime。

同样，该字符串将被解释为UTC时间戳，不应涉及任何时区。但是我想出的所有解决方案似乎都将其解释为本地时间戳并为其添加偏移量。

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限制

我对此有一些限制：

• C++17
• 平台/编译器无关
• 没有环境变量黑客攻击
• 没有外部库（如 boost）

尽管为了问答而随意发布涉及这些的答案，但我不会接受它们。

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研究

我找到了解决这个问题的各种尝试，但没有一个满足我的要求：

• std::mktime （如上所述），因为它假定当地时间，所以弄乱了时间
• strptime, 在我的平台上不可用，不属于标准
• timegm （这正是我需要的），而不是独立于平台的
• _mkgmtime, 不是平台独立的
• boost::posix_time::from_iso_string, 是一个外部库
• std::chrono::date::parse, 不适用于 C++17
• 清除并重置时区变量tzset，使用环境变量黑客攻击
• 手动抵消偏移量mktime(localtime(&timestamp)) - mktime(gmtime(&timestamp))，计算错误的偏移量，因为它不考虑夏令时（在我的平台上为 1 小时，但需要 2 小时）

Answer 1

C++20 之前的解决方案：自行开发。

有了正确的文档，它确实比听起来容易得多，如果您不需要太多错误检测，甚至可以快如闪电。

第一个问题是解析这些数字而不对其进行任何操作。您只需要读取长度为 2 和 4 位的无符号值，因此只需执行最低限度的操作：

int
read2(std::string const& str, int pos)
{
    return (str[pos] - '0')*10 + (str[pos+1]  - '0');
}

int
read4(std::string const& str, int pos)
{
    return (str[pos] - '0')*1000 + (str[pos+1] - '0')*100 +
           (str[pos+2] - '0')*10 + (str[pos+3]  - '0');
}

现在给定一个字符串，很容易解析出您需要的不同值：

// yyyy-mm-dd hh:MM:ss -> count of non-leap seconds since 1970-01-01 00:00:00 UTC
// 0123456789012345678
long long
EpochConverter(std::string const& str)
{
    auto y = read4(str, 0);
    auto m = read2(str, 5);
    auto d = read2(str, 8);
    ...

通常令人困惑的部分是如何将三元组转换{y, m, d}为自 1970 年 1 月 1 日以来/之前的天数。以下是公共域日历算法的集合，可以帮助您做到这一点。这不是第三方日期/时间库。这是关于编写自己的日期/时间库所需的算法的教程。而且这些算法是高效的。没有迭代。没有大桌子。这使得它们对管道和缓存非常友好。它们经过了+/-一百万年的单元测试。因此，您不必担心它们会触及任何正确性界限。如果您对它们的工作原理感兴趣，这些算法也有非常深入的推导。

因此，只需转到公共领域日历算法的集合，选择您需要的算法（并根据需要自定义它们），然后推出您自己的转换器。

例如：

#include <cstdint>
#include <limits>
#include <string>

int
days_from_civil(int y, unsigned m, unsigned d) noexcept
{
    static_assert(std::numeric_limits<unsigned>::digits >= 18,
             "This algorithm has not been ported to a 16 bit unsigned integer");
    static_assert(std::numeric_limits<int>::digits >= 20,
             "This algorithm has not been ported to a 16 bit signed integer");
    y -= m <= 2;
    const int era = (y >= 0 ? y : y-399) / 400;
    const unsigned yoe = static_cast<unsigned>(y - era * 400);      // [0, 399]
    const unsigned doy = (153*(m + (m > 2 ? -3 : 9)) + 2)/5 + d-1;  // [0, 365]
    const unsigned doe = yoe * 365 + yoe/4 - yoe/100 + doy;         // [0, 146096]
    return era * 146097 + static_cast<int>(doe) - 719468;
}

int
read2(std::string const& str, int pos)
{
    return (str[pos] - '0')*10 + (str[pos+1]  - '0');
}

int
read4(std::string const& str, int pos)
{
    return (str[pos] - '0')*1000 + (str[pos+1] - '0')*100 +
           (str[pos+2] - '0')*10 + (str[pos+3]  - '0');
}

// yyyy-mm-dd hh:MM:ss -> count of non-leap seconds since 1970-01-01 00:00:00 UTC
// 0123456789012345678
long long
EpochConverter(std::string const& str)
{
    auto y = read4(str, 0);
    auto m = read2(str, 5);
    auto d = read2(str, 8);
    auto h = read2(str, 11);
    auto M = read2(str, 14);
    auto s = read2(str, 17);
    return days_from_civil(y, m, d)*86400LL + h*3600 + M*60 + s;
}

#include <iostream>

int
main()
{
    std::cout << EpochConverter("2019-01-15 10:00:00") << '\n';
}

这只是我的输出：

1547546400

加入适合您的应用程序的任何错误检测。