3

我只能使用 C++ 标准库 (C++14) 将时间戳转换为给定的日期时间格式。我是 C++ 新手,我知道 C++ 不能通过像 Java 这样的库为我们提供很多支持。在中欧时区 (CET)的给定日期和时间2011-03-10 11:23:56 ,将生成以下标准格式输出:“ 2011-03-10T11:23:56.123+0100 ” .

std::string format = "yyyy-MM-dd'T'HH:mm:ss'.'SSSZ"; //default format
auto duration = std::chrono::system_clock::now().time_since_epoch();
auto timestamp = std::chrono::duration_cast<std::chrono::milliseconds>(duration).count();

我的格式字符串语法是

G : Era 
yy,yyyy : year (two digits/four digits) 
M,MM : month in number (without zero/ with zero) - (e.g.,1/01) 
MMM,MMMM : month in text (shortname/fullname)- (e.g.,jan/january) 
d,dd : day in month (without zero/with zero)- (e.g.,1/01) 
D : day in year
F : day of week of month
E, EEEE : day of week 
h,hh : hours(1-12) (without zero/with zero)- (e.g.,1/01) 
H,HH : hours(0-23) (without zero/with zero)- (e.g.,1/01) 
m,mm : minutes (without zero/with zero)- (e.g.,1/01) 
s,ss : seconds (without zero/with zero)- (e.g.,1/01) 
S,SS,SSS : milliseconds 
w,W : Week in year (without zero/with zero)- (e.g.,1/01) 
a : AM/PM 
z,zzzz : timezone name 
4

2 回答 2

12

这是一个有点棘手的问题,因为:

  1. 没有明确说明输入是什么。但是从我要假设的示例代码中std::chrono::system_clock::time_point

  2. 重要的是要认识到中欧时区 (CET)被定义为具有固定 UTC 偏移量 1h 的时区。有些地理区域全年都遵循这个时区规则,有些则没有。没有人一直遵循它。无论如何,这部分问题允许我们硬编码所涉及的 UTC 偏移量:1h。无需进行夏令时调整。

在 C++14 中,有两种方法可以在不涉及受版权保护(甚至开源)的第 3 方软件的情况下执行此操作:

  1. 使用 C API。

  2. 自己滚。

1 的问题在于它容易出错。它不直接处理毫秒精度。它不直接处理特定时区,例如 CET。C API 只知道 UTC 和计算机本地设置的时区。但这些问题是可以克服的。

2 的问题在于它涉及从 a 中提取年、月和日字段的非直观算术std::chrono::system_clock::time_point

尽管 2 存在问题,但这是我更喜欢的解决方案,我将在下面介绍。我还将展示 C++20 如何使这变得更容易。

在所有解决方案中,我将通过实现这种形式的函数来形式化输入和输出:

std::string format_CET(std::chrono::system_clock::time_point tp);

自己动手 (C++14)

有六个离散的步骤。它将需要这些标头而不需要其他标头:

#include <chrono>
#include <string>
#include <iomanip>
#include <iostream>
#include <limits>
#include <sstream>

A. 将输入移动 +1 小时 UTC 偏移量。

// shift time_point to CET
tp += 1h;

函数本地 using 指令可以方便地将 UDL带入范围,以及此函数h中需要的所有其他内容:<chrono>

using namespace std::chrono;

B. 获得 的两种变体time_point tp:一种具有毫秒精度,另一种具有天精度:

// Get time_points with both millisecond and day precision
auto tp_ms = time_point_cast<milliseconds>(tp);
auto tp_d = time_point_cast<days>(tp_ms);

重要的是要了解这两个强制转换趋向于零,并且对于负时间点会给出不正确的结果。 system_clock在 1970-01-01 00:00:00 UTC 的纪元之前给出负时间点。C++17 引入floor<millliseconds>(tp)了修复这个问题的方法。

日精度time_point将用于提取年、月和日字段,毫秒精度time_point将用于提取小时、分钟、秒和毫秒字段。上面使用的duration days直到 C++20 才会添加,但你可以这样做:

using days = std::chrono::duration<int, std::ratio<86400>>;

C. 要从中获取年、月和日字段,tp_d可以方便地使用其中一种公共域算法进行日历运算。这不是第 3 方库。它是用于编写您自己的日历库的算法(这就是我正在解释的内容)。我已经定制了civil_from_days算法以完全解决以下需求format_CET

// Get {y, m, d} from tp_d
auto z = tp_d.time_since_epoch().count();
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");
z += 719468;
const int era = (z >= 0 ? z : z - 146096) / 146097;
const unsigned doe = static_cast<unsigned>(z - era * 146097);          // [0, 146096]
const unsigned yoe = (doe - doe/1460 + doe/36524 - doe/146096) / 365;  // [0, 399]
int y = static_cast<int>(yoe) + era * 400;
const unsigned doy = doe - (365*yoe + yoe/4 - yoe/100);                // [0, 365]
const unsigned mp = (5*doy + 2)/153;                                   // [0, 11]
const unsigned d = doy - (153*mp+2)/5 + 1;                             // [1, 31]
const unsigned m = mp + (mp < 10 ? 3 : -9);                            // [1, 12]
y += (m <= 2);

对于那些想知道它是如何工作的人,在上面链接的站点上有一个非常详细的算法推导。

此时,积分变量{y, m, d}包含年、月、日三元组。

D. 获取自当地午夜以来的持续时间。这将用于提取一天中的本地时间:

// Get milliseconds since the local midnight
auto ms = tp_ms - tp_d;

E. 获取小时、分钟、秒和毫秒字段:

// Get {h, M, s, ms} from milliseconds since midnight
auto h = duration_cast<hours>(ms);
ms -= h;
auto M = duration_cast<minutes>(ms);
ms -= M;
auto s = duration_cast<seconds>(ms);
ms -= s;

此时,chrono::duration变量{h, M, s, ms}保持所需的值。

F. 现在我们准备好格式化:

// Format {y, m, d, h, M, s, ms} as yyyy-MM-dd'T'HH:mm:ss'.'SSS+0100
std::ostringstream os;
os.fill('0');
os << std::setw(4) << y << '-' << std::setw(2) << m << '-' << std::setw(2)
   << d << 'T' << std::setw(2) << h.count() << ':'
   << std::setw(2) << M.count() << ':' << std::setw(2) << s.count()
   << '.' << std::setw(3) << ms.count() << "+0100";
return os.str();

使用操纵器的组合setw设置每个字段的宽度,填充字符为0,可以得到所需的前导零。

C++20 解决方案

这在 C++20 规范中要容易得多:

std::string
format_CET(std::chrono::system_clock::time_point tp)
{
    using namespace std::chrono;
    static auto const CET = locate_zone("Etc/GMT-1");
    return std::format("{:%FT%T%z}", zoned_time{CET, floor<milliseconds>(tp)});
}

"Etc/GMT-1" 是中欧时区 (CET)的 IANA 等效项。它time_zone const*位于并存储在变量 中CET。被time_point tp截断到毫秒精度,并与time_zone使用 a配对zoned_time。然后zoned_time使用显示的格式字符串对其进行格式化(精确到毫秒)。

有一个 C++20 规范的开源(MIT 许可)预览,这里有非常小的语法差异。

#include "date/tz.h"

std::string
format_CET(std::chrono::system_clock::time_point tp)
{
    using namespace date;
    using namespace std::chrono;
    static auto const CET = locate_zone("Etc/GMT-1");
    return format("%FT%T%z", zoned_time<milliseconds>{CET, floor<milliseconds>(tp)});
}

Windows 需要一些安装。

此预览版适用于 C++14。在 C++17 及更高版本zoned_time<milliseconds>中,可以简化为zoned_time.

自定义时区支持

还有一种使用预览库的方法,无需安装。它变成了一个只有头文件的库。这是通过创建一个仅模拟 CET 的自定义时区来完成的,然后将其安装在zoned_time. 以下是自定义时区的样子:

#include "date/tz.h"

class CET
{
public:

    template <class Duration>
        auto
        to_local(date::sys_time<Duration> tp) const
        {
            using namespace date;
            using namespace std::chrono;
            return local_time<Duration>{(tp + 1h).time_since_epoch()};
        }

    template <class Duration>
        auto
        to_sys(date::local_time<Duration> tp) const
        {
            using namespace date;
            using namespace std::chrono;
            return sys_time<Duration>{(tp - 1h).time_since_epoch()};
        }

    template <class Duration>
        date::sys_info
        get_info(date::sys_time<Duration>) const
        {
            using namespace date;
            using namespace std::chrono;
            return {ceil<seconds>(sys_time<milliseconds>::min()),
                    floor<seconds>(sys_time<milliseconds>::max()),
                    1h, 0min, "CET"};
        }

    const CET* operator->() const {return this;}
};

CET现在满足了足够的时区要求,可以zoned_time像以前一样在其中使用和格式化。在 C++14 中,由于必须显式指定zoned_time模板参数,因此语法很复杂:

std::string
format_CET(std::chrono::system_clock::time_point tp)
{
    using namespace date;
    using namespace std::chrono;
    using ZT = zoned_time<milliseconds, CET>;
    return format("%FT%T%z", ZT{CET{}, floor<milliseconds>(tp)});
}

此选项也在 C++20 规范中,其优点是时区缩写(在您的问题中未使用)将正确报告“CET”而不是“+01”。

有关自定义时区的更多文档可在此处找到。

使用这些解决方案中的任何一个,现在都可以像这样执行该功能:

#include <iostream>

int
main()
{
    std::cout << format_CET(std::chrono::system_clock::now()) << '\n';
}

典型的输出如下所示:

2019-10-29T16:37:51.217+0100
于 2019-10-29T15:39:12.323 回答
4
#include <ctime>
#include <iostream>
#include <iomanip>
int main()
{
    auto t = std::time(nullptr);
    auto tm = *std::localtime(&t);
    std::cout << std::put_time(&tm, "%Y-%m-%dT%H:%M:%S.%z%Z") << "\n";
}
----
2019-10-29T05:05:14.-0700PDT
于 2019-10-29T12:05:43.260 回答